【摘要】鑒于大家對十分關(guān)注,小編在此為大家整理了此文“高考數(shù)學沖刺易錯點:導數(shù)及應(yīng)用”,供大家參考!
本文題目:高考數(shù)學沖刺易錯點:導數(shù)及應(yīng)用
導數(shù)及應(yīng)用
一、高考預測
從近幾年考查的趨勢看,本專題考查的重點是導數(shù)在研究函數(shù)的單調(diào)性和極值中的應(yīng)用、導數(shù)在研究方程和不等式中的應(yīng)用,考查的形式是解答題考查導數(shù)在研究函數(shù)問題中的綜合運用,但常圍繞一些交叉點設(shè)計一些新穎的試題,大部分函數(shù)和導數(shù)的基礎(chǔ)試題難度也不大,但少數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ)試題難度較大,解答題中的函數(shù)導數(shù)試題也具有一定的難度.
由于該專題的絕大多數(shù)內(nèi)容(除定積分)都是傳統(tǒng)的高中數(shù)學內(nèi)容,在考查上已經(jīng)基本穩(wěn)定(難度穩(wěn)定、考查重點穩(wěn)定、考查的分值穩(wěn)定),預計2012年基本上還是這個考查趨勢,具體為:以選擇題或者填空題的方式考查導數(shù)的幾何意義的應(yīng)用,定積分的計算及其簡單應(yīng)用.以解答題的方式考查導數(shù)在函數(shù)問題中的綜合應(yīng)用,重點是使用導數(shù)的方法研究函數(shù)的單調(diào)性和極值以及能夠轉(zhuǎn)化為研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值問題的不等式和方程等問題,考查函數(shù)建模和利用導數(shù)解模.
導數(shù)及其應(yīng)用:要掌握好導數(shù)的幾何意義、導數(shù)的運算、導數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性與極值的關(guān)系,由于函數(shù)的極值和最值的解決是以函數(shù)的單調(diào)性為前提的,因此要重點解決導數(shù)在研究函數(shù)單調(diào)性中的應(yīng)用,特別是含有字母參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性(這是高考考查分類與整合思想的一個主要命題點),在解決好上述問題后,要注意把不等式問題、方程問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值進行研究性訓練,這是高考命制壓軸題的一個重要考查點.
二、知識導學
要點1:利用導數(shù)研究曲線的切線
1.導數(shù)的幾何意義:函數(shù) 在 處的導數(shù) 的幾何意義是:曲線 在點 處的切線的斜率(瞬時速度就是位移函數(shù) 對時間 的導數(shù))。
2.求曲線切線方程的步驟:(1)求出函數(shù) 在點 的導數(shù),即曲線 在點 處切線的斜率;(2)在已知切點坐標 和切線斜率的條件下,求得切線方程為 。注:①當曲線 在點 處的切線平行于 軸(此時導數(shù)不存在)時,由切線定義可知,切線方程為 ;②當切點坐標未知時,應(yīng)首先設(shè)出切點坐標,再求解。
要點2:利用導數(shù)研究導數(shù)的單調(diào)性 利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的一般步驟。(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求導數(shù) ;(3)①若求單調(diào)區(qū)間(或證明單調(diào)性),只需在函數(shù) 的定義域內(nèi)解(或證明)不等式 >0或 <0。②若已知 的單調(diào)性,則轉(zhuǎn)化為不等式 ≥0或 ≤0在單調(diào)區(qū)間上恒成立問題求解。
要點3:利用導數(shù)研究函數(shù)的極值與最值
1.在求可導函數(shù)的極值時,應(yīng)注意:(以下將導函數(shù) 取值為0的點稱為函數(shù) 的駐點可導函數(shù)的極值點一定是它的駐點,注意一定要是可導函數(shù)。例如函數(shù) 在點 處有極小值 =0,可是這里的 根本不存在,所以點 不是 的駐點.(1) 可導函數(shù)的駐點可能是它的極值點,也可能不是極值點。例如函數(shù) 的導數(shù) ,在點 處有 ,即點 是 的駐點,但從 在 上為增函數(shù)可知,點 不是 的極值點.(2) 求一個可導函數(shù)的極值時,常常把駐點附近的函數(shù)值的討論情況列成表格,這樣可使函數(shù)在各單調(diào)區(qū)間的增減情況一目了然.(3) 在求實際問題中的最大值和最小值時,一般是先找出自變量、因變量,建立函數(shù)關(guān)系式,并確定其定義域.如果定義域是一個開區(qū)間,函數(shù)在定義域內(nèi)可導(其實只要是初等函數(shù),它在自己的定義域內(nèi)必然可導),并且按常理分析,此函數(shù)在這一開區(qū)間內(nèi)應(yīng)該有最大(小)值(如果定義域是閉區(qū)間,那么只要函數(shù)在此閉區(qū)間上連續(xù),它就一定有最大(小).記住這個定理很有好處),然后通過對函數(shù)求導,發(fā)現(xiàn)定義域內(nèi)只有一個駐點,那么立即可以斷定在這個駐點處的函數(shù)值就是最大(小)值。知道這一點是非常重要的,因為它在應(yīng)用 一般情況下選那個不帶常數(shù)的。因為 .
3.利用定積分來求面積時,特別是位于 軸兩側(cè)的圖形的面積的計算,分兩部分進行計算,然后求兩部分的代數(shù)和.
三、易錯點點睛
命題角度 1導數(shù)的概念與運算
1.設(shè) , , …, ,n∈N,則 ( )
A.sinx B.-sinx C.cosx D.-cosx
[考場錯解] 選C
[專家把脈] 由 = , ,f3(x) =(-sinx)’=-cosx, , ,故周期為4。
[對癥下藥] 選A
2.已知函數(shù) 在x=1處的導數(shù)為3, 的解析式可能為 ( )
A. =(x-1)3+32(x-1) B. =2x+1 C. =2(x-1)2 D. =-x+3
[考場錯解] 選B ∵f(x)=2x+1,∴f’(x)=(2x+1)’=2x+1x=1=3.
[專家把脈] 上面解答錯誤原因是導數(shù)公式不熟悉,認為(2x+1)’=2x+1.正確的是(2x+1)’=2,所以x=1時的導數(shù)是2,不是3。
=2e-xcosx令f’(x)=0,x=nπ+ (n=1,2,3,…)從而xn=nπ+ 。f(xn)=e-( nπ+ )(-1)n• =-e .
∴數(shù)列{f(xn)}是公比為q=-e-π的等比數(shù)列。
[專家把脈] 上面解答求導過程中出現(xiàn)了錯誤,即(e-x)’=e-x是錯誤的,由復合函數(shù)的求導法則知(e-x)’=e-x(-x)’=-e-x才是正確的。
[對診下藥](1)證明:f’(x)=(e-x)’(cos+sinx)+e-x(cosx+sinx)’ =-e-x(cosx+sinx) +e-x(-sinx+cos)
=-2e-xsinx. 令f’(x)=0得-2e-xsinx=0,解出x=nπ,(n為整數(shù),從而xn=nπ(n=1,2,3,…),
f(xn)=(-1)ne-nπ ,所以數(shù)列f(xn)是公比q=-e-π的等比數(shù)列,且首項f(x1)=-e-π
(2)Sn=x1f(x1)+x2f(x2)+…+xnf(xn)=nq(1+2q+…+nqn-1)
aSn=πq(q+2q2+…+nqn)=πq( -nqn)從而Sn= ( -nqn)
∵q=e-π<1 ∴ qn=0,∴
專家會診1.理解導數(shù)的概念時應(yīng)注意導數(shù)定義的另一種形式:設(shè)函數(shù)f(x)在x=a處可導,則 的運用。2.復合函數(shù)的求導,關(guān)鍵是搞清復合關(guān)系,求導應(yīng)從外層到內(nèi)層進行,注意不要遺漏3.求導數(shù)時,先化簡再求導是運算的基本方法,一般地,分式函數(shù)求導,先看是否化為整式函數(shù)或較簡單的分式函數(shù);對數(shù)函數(shù)求導先化為和或差形式;多項式的積的求導,先展開再求導等等。
命題角度 2導數(shù)幾何意義的運用
1.曲線y=x3在點(1,1)的切線與x軸、直線x=2所圍成的三角形面積為_________.
[考場錯解] 填2 由曲線y=x3在點(1,1)的切線斜率為1,∴切線方程為y-1==x-1,y=x.所以三條直線y=x,x=0,x=2所圍成的三角形面積為S= ×2×2=2。
[專家把脈] 根據(jù)導數(shù)的幾何意義,曲線在某點處的切線斜率等于函數(shù)在這點處的導數(shù),上面的解答顯然是不知道這點,無故得出切線的斜率為1顯然是錯誤的。
[對癥下藥] 填 。∵ =3x2 當x=1時f’(1)=3.由導數(shù)的幾何意義知,曲線在點(1,1)處的斜率為3。即切線方程為y-1=3(x-1) 得y=3x-2.聯(lián)立 得交點(2,4)。又y=3x-2與x軸交于( ,0)。∴三條直線所圍成的面積為S= ×4×(2- )= 。
2.設(shè)t≠0,點P(t,0)是函數(shù) =x3+ax與g(x)=bx3+c的圖像的一個公共點,兩函數(shù)的圖像在P點處有相同的切線。(1)用t表示a、b、c;(2)若函數(shù)y=f(x)-g(x)在(-1,3)上單調(diào)遞減,求t的取值范圍。
[考場錯解] (1)∵函數(shù) =x3+ax與g(x)=bx2+c的圖像的一個公共點P(t,0).∴f(t)=g(t) t3+at=bt2+c. ①又兩函數(shù)的圖像在點P處有相同的切線,∴f’(t)=g’(t) 3t3+a=2bt. ②由①得b=t,代入②得a=-t2.∴c=-t3.
[專家把脈] 上面解答中得b=t理由不充足,事實上只由①、②兩式是不可用t表示a、b、c,其實錯解在使用兩函數(shù)有公共點P,只是利用f(t)=g(t)是不準確的,準確的結(jié)論應(yīng)是f(t)=0,即t3+at=0,因為t≠0,所以a=-t2.g(t)=0即bt2+c=0,所以c=ab又因為f(x)、g(x)在(t,0)處有相同的切線,
所以f’(t)=g;(t).即3t2+a=2bt, ∵a=-t2, ∴b=t.因此c=ab=-t2•t=-t3.故a=-t2,b=t,c=-t3
(2)解法1 y= -g(x)=x3-t2x-tx2+t3 y’=3x2-2tx-t2=(3x+t)(x-t).
當y’=(3x+t)(x-t)<0時,函數(shù)y=f(d)-g(x)單調(diào)遞減。 由y’<0,若t<0,則t0,則-
解法2 y= -g(x)=x3-t2x-tx2+t3,y’=3x2-3tx-t2=(3x+t)(x-t).
成為切點。因此過點A不在曲線,因此根求方程必須先求切點坐標。
[對癥下藥] (1)f’(x)=3ax2+2bx-3,依題意f’(1)=f’(-1)=0
即 解得 a=1,b=0∴f(x)=x3+3x,f’(x)=3x2-3=0.解得x=±1.
又∵x∈(-∞,-1) ∪(1,+∞)f’(x)>0∴f(x)在(-∞,-1)與(1,+∞)上是增函數(shù)。
若x∈[-1,1]時,f’(x) ≤0,故f9x)在[-1,1]上是減函數(shù)。
∴f(-1)=2是極大值。f(1)=-2是極小值。
(2)解:曲線方程為y= =x3-3x,點A(0,16)不在曲線上。設(shè)切點M(x0,y0),則點M在曲線上,
∴y0=x30-3x0.因f’(x0)=3x20-3.故切線的方程為y-y0=(3x20-3)(x-x0). ∵點A(0,16)在曲線上,有16-(x20-0)=3(x20-1)(0-x0),化簡得x30=-8,得x0=-2.
專家會診 設(shè)函數(shù)y=f(x),在點(x0,y0)處的導數(shù)為f’(x0),則過此點的切線的斜率為f’(x0),在此點處的切線方程為y-y0=f’(x0)(x-x0).利用導數(shù)的這個幾何意義可將解析幾何的問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題求解。
命題角度 3導數(shù)的應(yīng)用
1.(典型例題)已知函數(shù) =-x3+3x2+9x+a.(1)求 的單調(diào)遞減區(qū)間;(2)若 在區(qū)間[-2,2]上最大值為20,求它在該區(qū)間上的最小值。
[考場錯解](1) =-3x2+6x+9,令 <0,解得x<-1或x>3,∴函數(shù) 的音調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-1)(3,+∞)
(2)令 =0,得x=-1或x=3當-20;當x>3時, <0.
∴x=-1,是 的極不值點,x=3是極大值點。∴f(3)=-27+27+27+a=20,∴a=-7. 的最小值為f(-1)=-1+3-9+a=-14.
[專家把脈] 在閉區(qū)間上求函數(shù)的最大值和最小值,應(yīng)把極值點的函數(shù)值與兩端點的函數(shù)值進行比較大小才能產(chǎn)生最大(小)值點,而上面解答題直接用極大(小)值替代最大(小)值,這顯然是錯誤的。
[專家把脈] 當 >0時, 是減函數(shù),但反之并不盡然,如 =-x3是減函數(shù), =3x2并不恒小于0,(x=0時 =0).因此本題應(yīng)該有 在R上恒小于或等于0。
[對癥下藥] 函數(shù) 的導數(shù): =3x2+6x-1.
當 =3ax2+6x-1<0對任何x∈R恒成立時, 在R上是減函數(shù)。
①對任何x∈R,3ax2+6x-1<0恒成立, a<0且△=36+12a<0 a<-3.
所以當a<-3時,由 <0對任何x∈R恒成立時, 在R上是減函數(shù)。
②當a=-3時, =-3x3+3x2-x+1=-3(x- )3+ .
由函數(shù)y=x3在R上的單調(diào)性知,當a=-3時, 在R上是減函數(shù)。
③當a>-3時,f’(x)=3ax2+6x-1>0在R上至少可解得一個區(qū)間,所以當a>-3時, 是在R上的減函數(shù)。綜上,所求a的取值范圍是(-∞,-3)。
3.已知a∈R,討論函數(shù) =ex(x2+ax+a+1)的極值點的個數(shù)。
[對癥下藥] =ex(a2+ax+a+1)+ex(2x+a)=ex[x2+(a+2)x+(2a+1)]
令 =0得x2+(a+2)x+(2a+1)=0.
(1)當△=(a+2)2-4(2a+1)=a2-4a=a(a-4)>0即a<0或a>4時,方程x2+(a+2)x+(2a+1)=0有兩個不同的實根x1、x2,不妨設(shè)x1
X (-∞,x1) x1 (x1,x2) x2 (x2,+ ∞)
F’(x) + 0 - 0 +
F(x) f(x1)有極大值 f(x2)有極小值
即此時f(x)有兩個極值點。
(2)當△=0,即a=0或a=4時,方程x2+(a+2)x+(2a+1)=0有兩個相同的實根x1=x2
于是f’(x)=ex(x1-x1)2.故當x0;當x>x1時,f’(x)>0因此f(x)無極值。
(3)當△<0,即00 ,f’(x)=ex[x2+(a+2)x+(2a+1)]>0,故f(x)為增函數(shù),此時f(x)無極值點,因此,當a>4或a<0時,f(x)有兩個極值點,當0≤a≤4時,f(x)無極值點。
4.設(shè)函數(shù) =x-ln(x+m)其中常數(shù)m為整數(shù)。(1)當m為何值時, ≥0;(2)定理:若g(x)在[a、b]上連續(xù),且g(a)與g(b)異號,則至少存在一點x0∈(a、b),使g(x0)=0.試用上述定理證明:當整數(shù)m>1時,方程 =0,在[e-m-m,e2m-m]內(nèi)有兩個實根。
[考場錯解] 令 ≥0,x≥ln(x+m).∴m≤ex-x ∴m取小于或等于ex-x的整數(shù)。
[專家把脈] 上面解答對題意理解錯誤,原題“當m為何值時, ≥0恒成立”,并不是對x的一定范圍成立。因此,m≤ex-x這個結(jié)果顯然是錯誤的。
[對癥下藥] (1)函數(shù) =x-ln(x+m),x∈(-m,+ ∞)連續(xù),且f’(x)=1- ,令f’(x)=0,得x=1-m.當-m1-m時, >0, 為增函數(shù)。
根據(jù)函數(shù)極值判別方法,f(1-m)=1-m為極小值,而且對x∈(-m,+ ∞)都有 ≥f(1-m)=1-m,故當1-m=f( )≥0,即m≤1時, ≥0.即m≤1且m∈Z時, ≥0.
(2)證明:由(1)可知,當整數(shù)m>1時,f(1-m)=1-m<0,f(e-m-m)=e-m-m-ln(e-m-m+m)=e-m>0,又 為連續(xù)函數(shù),且當m>1時,f(e-m-m)與f(1-m)異號,由所給定理知,存在唯一的x1∈(e-m-m;1-m),使f(x1)=0,而當m>1時,f(e2m-m)=e2m-3m>(1+1)2m-3m>1+2m+ -3m>0.(∵m>1 2m-1>1).
類似地,當整數(shù)m>1時, =x-ln(x+m)在[1-m,e2m-m]上為連續(xù)增函數(shù),且f(1-m)與f(e2m-m) ∵x<10時,V’>0,1036時V’>0.所以,當x=10時V有最大值V(10)=1960cm3
又V(0)=0,V(24)=0所以當x=10時,V有最大值V(10)=1960。所以該窗口的高為10cm,容器的容積最大,最大容積是1960cm3.
專家會診1.證函數(shù) 在(a,b)上單調(diào),可以用函數(shù)的單調(diào)性定義,也可用導數(shù)來證明,前者較繁,后者較易,要注意若 在(a、b)內(nèi)個別點上滿足 =0(或不存在但連續(xù))其余點滿足 >0(或 <0)函數(shù) 仍然在(a、b)內(nèi)單調(diào)遞增(或遞減),即導數(shù)為零的點不一定是增、減區(qū)間的分界點。
2.函數(shù)的極值是在局部對函數(shù)值的比較,函數(shù)在區(qū)間上的極大值(或極小值)可能有若干個,而且有時極小值大于它的極大值,另外, =0是可導數(shù)f(x)在x=x0處取極值的必要而不充分條件,對于連續(xù)函數(shù)(不一定處處可導)時可以是不必要條件。
3.函數(shù)的最大值、最小值,表示函數(shù)f(x)在整個區(qū)間的情況,即是在整體區(qū)間上對函數(shù)值 (Ⅱ)由(Ⅰ)得 且 則
由 ,解得 或 ; ,解得 或 ; ,解得
的遞增區(qū)間為: 和 ; 遞減區(qū)間為: 又
要 有兩個根,則 有兩解,由函數(shù)的單調(diào)性可得: 。
2、設(shè)函數(shù) , .(Ⅰ)試問函數(shù) 能否在 時取得極值?說明理由;(Ⅱ)若 ,當 時, 與 的圖象恰好有兩個公共點,求 的取值范圍.
【解析】:(Ⅰ) , 令 , …… 2分
當 時, , 在 上單調(diào)遞增,函數(shù)無極值.所以 在 處無極值.… 4分
(Ⅱ) , ,令 , , , 或
正 負 正
單調(diào)遞增 極大值 單調(diào)遞減 極小值 單調(diào)遞增
與 的圖象恰好有兩個公共點,等價于 的圖象與直線 恰好有兩個交點
或 ………………… 12分
3、已知函數(shù) 的圖象經(jīng)過點 ,曲線在點 處的切線恰好與直線 垂直。(Ⅰ)求實數(shù) 的值;(Ⅱ)若函數(shù) 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,求 的取值范圍。
【解析】:(Ⅰ) 的圖象經(jīng)過點 , 。…2分又 ,則 。由條件知 ,即 。…4分聯(lián)立 解得 6分
(Ⅱ) , ,令 ,解得 ,或 。…8分
函數(shù) 在區(qū)間 上單調(diào)遞增, 。…10分
則 ,即 …12分
4、已知函數(shù) (Ⅰ)若曲線 在點 處的切線方程為 ,求函數(shù) 解析式;(Ⅱ) 求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間;(Ⅲ) 若對于任意的 ,不等式 在 上恒成立,求 的取值范圍.
對任意的 成立.從而得 所以滿足條件 的取值范圍是 ……….13分
5、若定義在 上的函數(shù) 同時滿足以下條件:① 在 上是減函數(shù),在 上是增函數(shù); ② 是偶函數(shù);③ 在 處的切線與直線 垂直. (Ⅰ)求函數(shù) 的解析式;(Ⅱ)設(shè) ,若存在 ,使 ,求實數(shù) 的取值范圍
【解析】:(Ⅰ) ,∵ 在 上是減函數(shù),在 上是增函數(shù),
∴ , ( )由 是偶函數(shù)得: ,又 在 處的切線與直線 垂直, ,代入( )得: 即 ....5分
(Ⅱ)由已知得:若存在 ,使 ,即存在 ,使 .
設(shè) ,則 ,.....8分
令 =0,∵ ,∴ , 當 時, ,∴ 在 上為減函數(shù),當 時, ,∴ 在 上為增函數(shù),∴ 在 上有最大值.
又 ,∴ 最小值為 . 于是有 為所求..13分
6、設(shè)函數(shù) (Ⅰ) 當 時,求函數(shù) 的極值;
(Ⅱ)當 時,討論函數(shù) 的單調(diào)性.(Ⅲ)若對任意 及任意 ,恒有
成立,求實數(shù) 的取值范圍.
【解析】:(Ⅰ)函數(shù)的定義域為 . 當 時, 2分
當 時, 當 時, 無極大值. 4分
(Ⅱ) 5分
當 ,即 時, 在定義域上是減函數(shù);
當 ,即 時,令 得 或
令 得 當 ,即 時,令 得 或
令 得 綜上,當 時, 在 上是減函數(shù);
當 時, 在 和 單調(diào)遞減,在 上單調(diào)遞增;
當 時, 在 和 單調(diào)遞減,在 上單調(diào)遞增; 8分
即 .令 ,解得: 或 .
當 時, ,故 的單調(diào)遞增區(qū)間是 .……3分
當 時, , 隨 的變化情況如下:
[ 極大值 極小值
所以,函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間是 和 ,單調(diào)遞減區(qū)間是 .……5分
當 時, , 隨 的變化情況如下:
極大值 極小值
所以,函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間是 和 ,單調(diào)遞減區(qū)間是 .…7分
(Ⅱ)當 時, 的極大值等于 . 理由如下:當 時, 無極大值.
當 時, 的極大值為 ,…8分
令 ,即 解得 或 (舍)…9分 當 時, 的極大
值為 .……10分因為 , 所以 .因為 ,所以
的極大值不可能等于 .綜上所述,當 時, 的極大值等于 ……12分
8、已知函數(shù) ( 是自然對數(shù)的底數(shù))(Ⅰ)若對于任意 恒成立,試確定實數(shù) 的取值范圍;(Ⅱ)當 時,是否存在 ,使曲線 在點 處的切線斜率與 在 上的最小值相等?若存在,求符合條件的 的個數(shù);若不存在,請說明理由.
【解析】:(Ⅰ) ①當 時, 在 上單調(diào)遞增,且當 時, , ,故 不恒成立,所以 不合題意;②當 時, 對 恒成立,所以 符合題意;
③當 時令 ,得 ,當 時, ,當 時, ,故 在 上是單調(diào)遞減,在 上是單調(diào)遞增, 所以 又 , ,綜上: .
(Ⅱ)當 時,由(2)知 ,
設(shè) ,則 ,
【解析】:(1)
, ,
(Ⅱ) 因為 ,所以 恒成立求 的最小值
令
故 在(2,+∞)上為增函數(shù)
, ,
所以最小值點 滿足 , ∴
當
∵ ∴
∴
故:
10、已知函數(shù) .(Ⅰ)當 時,求函數(shù) 在區(qū)間 上的最大值與最小值;(Ⅱ)若存在 ,使 ,求 的取值范圍.
【解析】:(Ⅰ)由 則 得
知 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,在區(qū)間 上單調(diào)遞減.-- -----------(4分)
故 .又 , ,故 .---------------(2分)
(Ⅱ)依題意,只需 , .則依
①當 時,得 ,知 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,在區(qū)間 上單調(diào)遞減.
故 得 .---------(3分)
②當 時, ,知 在區(qū)間 上單調(diào)遞減.
不成立.綜上所述,所求 的取值范圍是 ---------------(3分)
11、函數(shù)¦(x)=x2?x?lnx. (Ⅰ)求函數(shù)¦(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)是否存在實數(shù)m,n,同時滿足下列條件①1≤m
【解析】:(Ⅰ) ,…3分 ……5分
所以:遞增區(qū)間是 ,遞減區(qū)間是 ;……6分
(Ⅱ)因為 在 是單調(diào)遞增的,所以當 時, 的值域為 ,所以 在 時的值域是 等價于: 在區(qū)間 上有兩不同解…8分設(shè) ,則 ,
由 得 …10分所以 在 上單調(diào)遞減,在 上遞增,…11分
且 ,所以:存在, .…………………13分
12、設(shè)函數(shù) (I)若函數(shù)f(x)在x=1處與直線y= 相切, ①求實數(shù)a,b的值; ②求函數(shù)f(x)在[ 土,e]上的最大值.(II)當b=0時,若不等式f(x)≥m+x對所有的 都成立,求實數(shù)m的取值范圍,
立,則 對所有的 都成立,即 對所有的 都成立,令 為一次函數(shù), 上單調(diào)遞增 , 對所有的 都成立 …12分
(注:也可令 對所有的 都成立,分類討論得 對所有的 都成立, ,請根據(jù)過程酌情給分)
13、已知函數(shù) (Ⅰ)求函數(shù) 的極值點;(Ⅱ)若直線 過點 且與曲線 相切,求直線 的方程;(Ⅲ)設(shè)函數(shù) 其中 求函數(shù) 在 上的最小值.( )
【解析】:(Ⅰ) >0 1分而 >0 lnx+1>0 > <0 <0 0< < 所以 在 上單調(diào)遞減,在 上單調(diào)遞增.………………3分
所以 是函數(shù) 的極小值點,極大值點不存在.…………………4分
(Ⅱ)設(shè)切點坐標為 ,則 切線的斜率為
所以切線 的方程為 …………6分
又切線 過點 ,所以有
解得 所以直線 的方程為 ………8分
(Ⅲ) ,則 <0 <0 0< < >0 > 所以 在 上單調(diào)遞減,在 上單調(diào)遞增.………………9分
當 即 時, 在 上單調(diào)遞增,所以 在 上的最小值為 ……10分
當1<
在 上的最小值為 ………12分
當 即 時, 在 上單調(diào)遞減,
所以 在 上的最小值為 ……13分
綜上,當 時, 的最小值為0;當1
當 時, 的最小值為 ………14分
14、己知函數(shù) (Ⅰ)求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)設(shè)函數(shù)
是否存在實數(shù)a、b、c∈[0,1],使得 若存在,求出t的取值范圍;若不存在,說明理由.
得 .…8分③當 時,在 上, , 在 上單調(diào)遞減,
在 上, , 在 上單調(diào)遞增, …9分
即 .(*) 由(1)知 在 上單調(diào)遞減,
故 ,而 ,不等式(*)無解. ……11分
綜上所述,存在 ,使得命題成立. …12分
15、已知函數(shù) (Ⅰ)試判斷函數(shù) 的單調(diào)性,并說明理由;(Ⅱ)若 恒成立,求實數(shù) 的取值范圍;(Ⅲ)求證: .
【解析】:(Ⅰ) 故 在 遞減 …3分
(Ⅱ) 記 ………5分
再令 在 上遞增。
,從而 故 在 上也單調(diào)遞增
………8分
(Ⅲ)方法1: 由(Ⅱ)知: 恒成立,即
令 則 ………10分 , , … 12分 疊加得:
…… 14分
方法2:用數(shù)學歸納法證明(略)。
16、已知函數(shù) .(Ⅰ)分別求函數(shù) 和 的圖象在 處的切線方程;(Ⅱ)證明不等式 ;(Ⅲ)對一個實數(shù)集合 ,若存在實數(shù) ,使得 中任何數(shù)都不超過 ,則稱 是 的一個上界.已知 是無窮數(shù)列 所有項組成的集合的上界(其中 是自然對數(shù)的底數(shù)),求實數(shù) 的最大值.
【解析】:(Ⅰ) ,則 ,且
,所以函數(shù) 和 的圖象在 處的切線方程都是 ……3分
(Ⅱ)令函數(shù) ,定義域是 ,
,
設(shè) ,則 ,
令 ,則 ,
當 時, , 在 上為增函數(shù),
,設(shè) ,則
………10分
由(Ⅱ)知, ,即 ,
所以 ,于是 在 上為減函數(shù).
故函數(shù) 在 上的最小值為 ,所以 的最大值為 ………13分
17、 已知函數(shù) .(Ⅰ)討論函數(shù) 的單調(diào)性;(Ⅱ)對于任意正實數(shù) ,不等式
恒成立,求實數(shù) 的取值范圍;(Ⅲ)求證:當 時,對于任意正實數(shù) ,不等式 恒成立.
構(gòu)造函數(shù) ,則問題就是要求 恒成立. (9分)
對于 求導得 .
令 ,則 ,顯然 是減函數(shù). 當 時, ,從而函數(shù) 在 上也是減函數(shù).從而當 時, ,即 ,即函數(shù) 在區(qū)間 上是減函數(shù).當 時,對于任意的非零正數(shù) , ,進而有 恒成立,結(jié)論得證. (12分)
18、設(shè)函數(shù) , .(Ⅰ)當 時,求曲線 在 處的切線方程;(Ⅱ)如果存在 ,使得 成立,求滿足上述條件的最大整數(shù) ;
(Ⅲ)如果對任意的 都有 成立,求實數(shù) 的取值范圍.
【解析】:(Ⅰ)當 時, , , …2分
所以曲線 在 處的切線方程為
(Ⅱ) 使得 成立,等價于 …4分
考慮
0 2
0 - 0 +
遞減 極(最)小值 遞增 1
由上表可知, …………………………7分
所以滿足條件的最大整數(shù) …………8分
(Ⅲ)對任意的 ,都有 ,等價于:在區(qū)間 上,函數(shù) 的最小值不小于 的最大值……9分有(2)知,在區(qū)間 上, 的最大值為
,等價于 恒成立…………………………10分
記 …………………11分
記 由于 ,
,所以 在 上遞減,
當 時, , 時,
所以, 的單調(diào)遞增區(qū)間為 ,單調(diào)遞減區(qū)間為 .………4分
(Ⅱ)(法1)對任意的正實數(shù) ,且 ,取 ,則 ,由(1)得 ,
即 ,所以, ①…6分
取 ,則 ,由(1)得 ,
即 ,
所以, ……②.
綜合①②,得 .…………8分
(法2)因為 ,所以,當 時, ;當 時, .
(Ⅲ)對 ,令 ( ),則
,
顯然 , ,所以 ,
所以 , 在 上單調(diào)遞減.由 ,得 ,
即 .所以 , .……10分
所以
. ……12分又由(2)知 ,所以 . .
所以, .……14分
20、已知函數(shù) 的圖象在 處的切線與直線 平行.(Ⅰ)求實數(shù) 的值;(Ⅱ)若方程 在 上有兩個不相等的實數(shù)根,求實數(shù) 的取值范圍;(Ⅲ)設(shè)常數(shù)
,數(shù)列 滿足 ( ), .求證: .
【解析】:(Ⅰ) , -----3分
(Ⅱ)由(Ⅰ) ,
設(shè) ,得 ,
,
------9分
(Ⅲ)證明:由
當x>0時,
【總結(jié)】2013年為小編在此為您收集了此文章“高考數(shù)學沖刺易錯點:導數(shù)及應(yīng)用”,今后還會發(fā)布更多更好的文章希望對大家有所幫助,祝您在學習愉快!
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