2022高考数学一轮总复习课件:综合突破一 导数的综合问题
《2022高考数学一轮总复习课件:综合突破一 导数的综合问题》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022高考数学一轮总复习课件:综合突破一 导数的综合问题(57页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、综合突破一综合突破一 导数的综合问题导数的综合问题 第第1课时课时 导数与函数零点导数与函数零点 (2020四川达州高三模拟)已知函数 f(x)2xcosxa(aR) (1)求证:f(x)是增函数; (2)讨论函数 g(x)x2axsinx 的零点个数 解:(1)证明: f(x)2sinx0,所以 f(x)在(,)上是增函数 (2) g(x)2xacosx,由(1)知 g(x)是增函数, g a 21 cos a 21 20, 所以x0 a 21, a 21 , 使 g(x0)2x0acosx00, 则 g(x)在(, x0)上单调递减, 在(x0,)上单调递增, g(x)ming(x0)x2
2、 0ax0sinx0,又 a2x0cosx0, 所以 g(x)ming(x0)x2 0 x0cosx0sinx0 令 g(x0)2x0 x0sinx0 x0(2sinx0)0,得 x00, 当 x00,当 x00 时,g(x0)0, 所以 g(x0)在(,0)上单调递增,在(0,)上单调递减, 所以 g(x0)maxg(0)0,此时函数 g(x)有一个零点, 把 x00 代入 a2x0cosx0,得 a1; 当 x00,a1 时,g(x0)0,即 g(x)ming(x0)0,故 x1 时,f(x)1 时,f(x)0所以 a0 时,f(x)的单调递减区间 是(,1),单调递增区间是(1,) (2
3、)当 a0 时,因为 f(1)0 且 f(x)的单调递减区间是(,1),单调递增区间是(1,), 所以 f(1)e0, 取 b0 且 ba 2(b2)a(b1) 2a 2b(2b3)0, 所以 f(x)在(b,1)和(1,2)上各有一个零点; a0 时,f(x)(x2)ex,只有一个零点 x2 综上,a0 时,f(x)有两个零点;a0 时,f(x)有一个零点 考点二考点二 根据函数零点情况求参数范围根据函数零点情况求参数范围 (2020 江苏南师大苏州学校月考)已知函数 f(x) x exmx1 (1)当 m1 时,求 yf(x)在1,1最小值; (2)若 f(x)有两个零点,求 m 的取值范
4、围 解:(1)当 m1 时,f(x) x exx1,则 f(x) 1x ex 1(x),(x)x2 ex 0,f(1)10,f(x)单调递增; 当 x(x0,1)时 f(x)0,f(x)单调递减; f(x)minminf(1),f(1)min e2,1 e e2 所以 f(x)在1,1上的最小值为 2e (2)令 f(x)0,得 x exmx10,则 x0 显然不是方程的根,那么原方程等价于 e x1 xm0 实根的个数, 即 me x1 x,x(,0)(0,),令 h(x)e x1 x,g(x)m,原命题也等价于 h(x)与 g(x)的图象在 x(, 0)(0,)上有 2 个交点 又因为 h
5、(x)e x1 x20,所以 h(x)在 x 轴上方; 当 x(,0)时,h(1)e10,h 1 2 e20 故若 f(x)有两个零点,则 m(0,) 【点拨】 根据函数零点的情况求参数值或取值范围的基本方法: 利用零点存在的判定定理构建不等式求解;分离参数后转化为函数的 值域(最值)问题求解;转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题, 从而构建不等式求解 (2020云南保山模拟))已知函数 f(x)1 2x 2a2lnx,aR (1)若曲线 yf(x)在 x1 处的切线方程为 6x2y70,求 a 的值; (2)若 a0,函数 yf(x)与 x 轴有两个交点,求 a 的取值范围 解:(1)由题
6、意知函数 f(x)的定义域为(0,),f(x)xa 2 x , 因为曲线 yf(x)在 x1 处的切线方程为 6x2y70, 所以切线斜率为3,即 f(1)1a23,解得 a2 (2)因为函数 yf(x)与 x 轴有两个交点, 所以方程 f(x)0 在(0,)上有两个不等实根, 即1 2x 2a2lnx 在(0,)上有两个不等实根, 又方程1 2x 2a2lnx 可化为 1 2a2 lnx x2 , 令 g(x)lnx x2 ,x0, 则只需直线 y 1 2a2与函数 g(x) lnx x2 的图象有两个不同的交点, 又 g(x) 1 xx 22xlnx x4 12lnx x3 , 由 g(x
7、)0 得 12lnx0,解得 0 x e; 由 g(x)0 得 12lnx e 所以函数 g(x)在(0, e)上单调递增,在( e,)上单调递减,因此 g(x)maxg( e) 1 2e, 当 x1 时,g(x)lnx x2 0;当 0 x1 时,g(x)0, 画出函数 g(x)的大致图象如图 由函数图象可得,当 0 1 2a2 e时,直线 y 1 2a2与函数 g(x) lnx x2 的图象有两个不同的交点, 即函数 yf(x)与 x 轴有两个交点 因此 a 的取值范围为( e,) 考点三考点三 与零点有关的不等式问题与零点有关的不等式问题 命题角度 1 比值代换 (2020四川南充模拟)
8、已知函数 f(x)lnxm x s(s,mR) (1)讨论 f(x)的单调性; (2)当 m2 时,若函数 f(x)恰有两个零点 x1,x2(0 x14 解:(1)f(x)1 x m x2 xm x2 (x0), 当 m0 时,f(x)0,f(x)在(0,)上单调递增; 当 m0 时,由 f(x)0,得 0 x0 得 xm, 所以 f(x)在(0,m)上单调递减,在(m,)上单调递增 (2)证明:因为 f(x)恰有两个零点 x1,x2(0 x11,则 lnt 2(t1) tx1 ,x12(t1) tlnt , 所以 x1x2x1(t1)2(t 21) tlnt ,x1x24 2 t21 t 2
9、lnt lnt 令 h(t)t 21 t 2lnt,h(t)(t1) 2 t2 0,h(t)在(1,)上单调递增, 因为 t1,所以 h(t)h(1)0, 又 tx2 x11,lnt0,故 x1x24 成立 【点拨】 证明双变量不等式的基本思路:首先进行变量的转化,即由已 知条件入手,寻找双变量所满足的关系式,或者通过比值代换 令tx2 x1 ,利 用关系式将其中一个变量用另一个变量表示,代入要证明的不等式,化简后 根据其结构特点构造函数,再借助导数,判断函数的单调性,从而求其最值, 并把最值应用到所证不等式 (2020安徽泗县一中模拟)已知函数 f(x)1axxlnx (1)若函数 f(x)
10、的图象与 x 轴有交点,求实数 a 的取值范围; (2)若方程 f(x)1 2有两个根 x1,x2 且 x11 解:(1)函数 f(x)1axxlnx 的图象与 x 轴有交点,等价于方程 1axxlnx0 有根, 等价于 a1 xlnx 在(0,)有解,即直线 ya 与 y 1 xlnx 的图象有公共点; 令 g(x)1 xlnx,则 g(x) 1 x2 1 x x1 x2 , g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,)单调递增,且 g(1)1,可得 a1,故 a 的取值范 围是1,) (2)证明:f(x)1 2,则 1 2axxlnx0,等价于 1 2xalnx0,依题意有, 1 2x1al
11、nx10, 1 2x2alnx20,两式相减得 1 2x1 1 2x2lnx1lnx20,ln x1 x2 x1x2 2x1x2 ,即 x1x2x1x2 2lnx1 x2 ,可得 x1 x1 x21 2lnx1 x2 ,x2 1x2 x1 2lnx1 x2 令 tx1 x2(0t1),x1x2 t1 2lnt 11 t 2lnt t1 t 2lnt ,构造函数 h(t)t1 t 2lnt(0t0(0t1),所以 h(t)t1 t 2lnt 在(0,1)上单调递增, h(t)h(1)0,t1 t 2lnt,因为 lnt1 命题角度 2 构造关联(对称)函数 (2020河南高三模拟)已知函数 f(
12、x)xe x(xR) (1)判断函数 f(x)的单调性; (2)若方程 f(x)2a23a10 有两个不同的根,求实数 a 的取值范围; (3)如果 x1x2,且 f(x1)f(x2),求证:ln(x1x2)ln2 解:(1)因为 f(x)xe x,所以 f(x)(1x)ex,令 f(x)0 可得 x1;令 f(x)1所 以函数 f(x)xe x 在(,1)上单调递增,在(1,)上单调递减 (2)由(1)可得函数 f(x)xe x 在 x1 处取得最大值, f(x)maxf(1)1 e, 所以函数 f(x)xe x 的值域为 ,1 e ,且 x时,f(x)0; 因为方程 f(x)2a23a10
13、 有两个不同的根, 所以2a23a1 0,1 e ,即 2a 23a10, 2a23a11 e, 解得1 2a1 即实数 a 的取值范围为 1 2,1 (3)证明:由 f(x1)f(x2),x1x2,不妨设 x1x2,由(1)易知 0 x110, 所以 F(x)在 x(0,1上单调递增,F(x)F(0)0, 也即 f(1x)f(1x)对 x(0,1恒成立 由 0 x11f(1(1x1)f(x1)f(x2), 即 f(2x1)f(x2),又因为 2x1,x2(1,),且 f(x)在(1,)上单调递减, 所以 2x12, 即 ln(x1x2)ln2 【点拨】 极值点偏移问题,除了前述方法外,也常通
14、过构造关联(对 称)函数求解,常见步骤如下:构造奇函数 F(x)f(x0 x)f(x0 x); 对 F(x)求导,判断 F(x)的符号,确定 F(x)的单调性;结合 F(0)0,得 到 f(x0 x)f(x0 x)(或 f(x0 x)(或(或(或(或2 解:(1)f(x)的定义域为(0,), f(x)1 x(2a1)x2a (2a1)x22ax1 x (x1)(2a1)x1 x , 当 a1 2时,令 f(x)0, x0, 得 0 x1, 令 f(x)0, 得 x1; 当1 2a1,令 f(x)0, x0, 得 0 x 1 2a1, 令 f(x)0, 得 1x1 时,则 0 1 2a10, x
15、0, 得 0 x1,令 f(x)0, 得 1 2a1x1, 综上所述,当 a1 2时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减; 当1 2a1 时,f(x)在 0, 1 2a1 和(1,)上单调递增,在 1 2a1,1 上单调递减 (2)证明:f(x)在定义域内是是增函数,由(1)可知 a1, 此时 f(x)lnx1 2x 22x,设 x 1x2, 又因为 f(x1)f(x2)32f(1),则 0 x112,即证 x22x1,即证 f(x2)f(2x1), 即证3f(x1)f(2x1),即证 f(x1)f(2x1)30 对于任意 x(0, 1)成立,g(x)在(0,1)上是增函数,
16、 所以对x(0,1),有 g(x)g(1)2f(1)30, 即x(0,1),有 f(2x)f(x)30, 因为 0 x11,所以 f(2x1)f(x1)3f(2x1),又 f(x)在(0,)上单调递增, 所以 x22x1,即 x1x22 综合突破一综合突破一 导数的综合问题导数的综合问题 第第2课时课时 导数与不等式导数与不等式 命题角度 1 构造函数证明不等式 (2021届湖南调研)设函数 f(x)exalnx(ae)x,aR (1)若 a2e,求曲线 yf(x)在点(2,f(2)处的切线方程; (2)若 a1,0 x1,求证:f(x)0 解:(1)因为 a2e,所以 f(x)ex2elnx
17、ex, f(x)ex2e x e,f(2)e2,因为 f(2)e22eln22e, 所以曲线 yf(x)在点(2,f(2)处的切线方程为 ye2xe22(1ln2)e (2)证明:记 (x)xlnx,则 (x)11 x x1 x , 所以当 0 x1 时,(x)1 时,(x)0, 所以函数 (x)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,所以 (x)min(1)1, 所以 (x)1,即 xlnx1, 又由 f(x)exalnx(ae)x,可记 g(a)(xlnx)aexex, 由 (x)0 可得,函数 g(a)在(,1上单调递增, 所以 g(a)maxg(1)xlnxexex, 要证 f(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022高考数学一轮复习课件
链接地址:https://www.77wenku.com/p-194823.html