1、 导数备课资料一.高二部分知识点归纳导数的概念及运算 导数与函数的单调性 导数与函数的极值、最值(1)切线方程一求切线方程类型一:在某点求切线类型二:过某点求切线二公切线问题 两曲线相切于一点 类型一:两曲线相切于一点类型二:直线与两曲线相切于两点(2)数极值最值问题1. 可导函数的极值:如果函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f(x)0,右侧f(x)0,我们就把a叫做函数的极小值点,f(a)叫做函数的极小值.如果函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f(b)=0;而且在
2、点x=b附近的左侧f(x)0,右侧f(x)0,我们就把b叫做函数的极大值点,f(b)叫做函数的极大值.注意:. 可导函数y=f(x)在点x0取得极值的充要条件是f(x0)=0,且在点x0左侧和右侧,f(x)异号 . 导数为0的点不一定是极值点,比如y=x3即导数为0的点是该点为极值点的必要条件,而不是充分条件。 .若极值点处的导数存在,则一定为0 2. 求可导函数极值的步骤:.确定函数的定义域求导f(x)求方程f(x)=0的根把定义域划分为部分区间,并列成表格,检查f(x)在方程根左右的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值。(3)
3、零点问题(4)参数范围问题(5)恒成立问题中的整数问题题型整理(1)切线方程一求切线方程类型一:在某点求切线已知为偶函数,当时,则曲线在点处的切线方程是_类型二:过某点求切线(2)已知点在函数的图象上,则过点的曲线的切线方程是_。公切线问题 两曲线相切于一点 类型一:两曲线相切于一点类型二:直线与两曲线相切于两点例题:(1)若直线ykx+b是曲线ylnx+2的切线,也是曲线yex的切线,则b()A0B1C0或1D0或1(2)导数与函数的极值(1)已知函数的解析式求极值(2019江苏苏州市高二期末(理)已知函数,若在处取得极小值,则实数的值为_.(2) 根据极值点和极值求参数(2019江苏苏州市
4、高二期末(文)已知函数在x1处取得极大值,则实数a的取值范围是_(3) 根据极值个数求参数范围(3)零点问题题型一:零点存在性定理直接应用题型二:零点存在性定理与函数单调性题型三:零点存在性定理与参数范围(4)参数范围问题考点一 已知函数的单调性求参数的取值范围【典型例题】【例1】已知函数.(1)若,求曲线在点处的切线方程;(2)若在R上单调递增,求实数的取值范围.【方法归纳 提炼素养】利用函数的单调性求参数的取值范围的解题思路:(1)由函数在区间a,b上单调递增(减)可知f(x) 0(f(x)0)在区间a,b上恒成立列出不等式.(2)利用分离参数法或函数的性质求解恒成立问题.(3)对等号单独
5、检验,检验参数的取值能否使f(x)在整个区间恒等于0,若f(x)恒等于0,则参数的这个值应舍去;若只有在个别点处有f(x)=0,则参数可取这个值.考点二 已知函数的极值点情况,求参数的值或取值范围【典型例题】【例2】设函数.(1)若是的极大值点,求的取值范围;(2)略.【方法归纳 提炼素养】掌握已知函数极值点或极值求参数的2个要领:(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解(2)验证:因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.考点三 已知不等式恒成立,求参数的取值范围【必备知识】不等式恒成立问题中的常用结论(1)恒
6、成立,(2)恒成立,(3)恒成立,构造,则,(4).【典型例题】【例3】已知函数.(1)当时,求函数的图像在点处的切线方程.(2)若对于任意,恒成立,求实数a的取值范围.【方法归纳 提炼素养】不等式恒成立问题解题策略:(分离参数法):若f(x)a或g(x)a恒成立,只需满足f(x)mina或g(x)maxa即可,利用导数方法求出f(x)的最小值或g(x)的最大值,从而问题得解.当参数不宜进行分离时,还可直接建立关于参数的不等式求解,例如,要使不等式恒成立,可求得的最小值,令即可求出的取值范围.考点四 探索存在性问题,求参数的取值范围【典型例题】【例4】已知函数f(x)=x3-ax-1.(1)若
7、f(x)在(-,+)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在,试说明理由.【方法归纳 提炼素养】解决存在性问题常见的解题策略:(1);(2);(3).(5)恒成立问题中的整数问题一、参数的范围与整数相关此类问题,只是将传统的在实数范围内求解的恒成立问题,向整数范围作了一个简单的迁移,只是传统问题在整数范围内的具体化,分析问题的思路和解题的方法与在实数范围内的讨论相同,我们来看具体的问题.设函数在上是单调递增.()求实数的取值范围;()若时,求满足条件的最大整数的值.(其中是自然对数的底数)(方法二)分离参数法对
8、于恒成立问题,我们通常有一种解决方式,即去解决分离参数法,这样做的目的是尽可能地减少讨论.(方法三)猜想验证法对于这类问题,可先通过对取值,缩小的范围,猜测的取值,并对一般情况加以证明.二、函数的表达式与整数相关已知函数其中nN*,a为常数.()当n=2时,求函数f(x)的极值;()当a=1时,证明:对任意的正整数n,当x2时,有f(x)x1.综上所述,结论成立.(方法二)放缩法三、自变量的范围与整数相关已知函数,.()若函数依次在处取到极值(i)求的取值范围;(ii)若,求的值()若存在实数,使对任意的,不等式 恒成立求正整数的最大值第一问属于常规问题,略解如下:第二问,通过观察题中函数的形
9、式,尝试使用分离参数法.四、方程的根(函数的零点)与整数相关已知函数,其中是自然数的底数,。()当时,解不等式;()若在,上是单调增函数,求的取值范围;()当时,求整数的所有值,使方程在,上有解。五、与整数相关的综合应用已知函数, 设 (1)是否存在唯一实数,使得,若存在,求正整数m的值;若不存在,说明理由。导数恒成立问题中的整数问题,目前在导数问题中出现的频率还相对较低,因此对这类问题的研究还不够深入。虽然这类问题和其它导数问题的整体解决思路,用到到数学思想和方法大致相同,但是还是有自己一些独立的特点,这就需要我们进一步去共同去挖掘。高三:知识点:隐零点问题1设函数f(x)exax2(1)求
10、f(x)的单调区间;(2)若a1,k为整数,且当x0时,(xk)f(x)+x+10,求k的最大值2函数f(x)lnx,g(x)x2xm(1)若函数F(x)f(x)g(x),求函数F(x)的极值;(2)若f(x)+g(x)x2(x2)ex在x(0,3)恒成立,求实数m的取值范围3已知函数f(x)lnx+x2cosx+1证明:(1)f(x)在区间上存在唯一的零点(2)对任意x(0,+),都有f(x)+2xlnx+xx2cosx+1双变量问题的解决策略一、变更主元例1对任意nN*,若不等式对任意的nN*都成立,求实数a的最大值。二、指定主变量例2求证:。三、化归为值域问题或最值问题例3已知函数f(x
11、)lnx+ax23x(aR)。(1)函数f(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y2,求函数f(x)的极值;(2)当a1时,对于任意x1,x21,10,当x2x1时,不等式恒成立,求出实数m的取值范围四、化归为函数单调性思想例4已知函数,对任意x1x20,都有f(x1)-f(x2)x1-x2恒成立,求实数k的取值范围。五、整体代换,变量归一例5已知函数(lR)。()若函数f(x)为单调函数,求l的取值范围;()在()的条件下,求证:当0x1x2时,都有。六、借助参照物,建构桥梁例10已知函数 f(x)(x2)ex+a(x1)2ax有两个零点。(1)求实数a的取值范围;(2)若x1,x2是f(x
12、)的两个零点,求证:x1+x22。构造法解决导数问题一)利用 f (x) 进行抽象函数构造(xf (x),) 利用 f (x) 与 x 构造;常用构造形式有 xf (x), ;这类形式是对u v,型函数导数计算的推广及应用,我们的观察可得知, u v 型导函数中体现的是“ + ”法,型导函数中体现的是“- ”法,由此,我们可以猜测,当导函数形式出现的是“ + ”法形式时,优先考虑构造u v 型,当导函数形式是“”法形式时,优先考虑构造 【例 1】 f (x) 是定义在 R 上的偶函数,当 x 0 时, f (x) + xf (x) 0 的解集为 【例 2】设 f (x)是定义在 R 上的偶函数
13、,且f (1) = 0 , 当 x 0 恒成立,则不等式 f (x) 0 的解集为 (二) 利用 f (x) 与ex 构造;f (x) 与 ex 构造, 一方面是对 u v,函数形式的考察, 另外一方面是对(ex ) = ex 的考察.所以对于 f (x) f (x) 类型,我们可以等同xf (x),的类型处理,“ + ”法优先考虑构造F (x) =f (x) ex ,“-”法优先考虑构造 F (x) =【例 3】已知 f (x) 是定义在(-,+) 上的函数,导函数 f (x) 满足 f (x) e2 f (0), f (2014) e2014 f (0) B 、 f (2) e2014 f
14、 (0)C 、 f (2) e2 f (0), f (2014) e2014 f (0) D 、 f (2) e2 f (0), f (2014) 0, f (0) = 1 ,则不等式f (x) e2 x 的解集为 同构函数或因枝以振叶,或沿波而讨源,或本隐以之显,或求易而得难;俯仰之形,因宜适变,离之则双美,合之则两伤;同构之精髓在于母函数之选取,选取之核心在于地位等价之破绽同构“母函数”综述:在成立或恒成立命题中,很有一部分题是命题者利用函数单调性构造出来的,如果我们能找到这个函数模型(即不等式两边对应的同一函数),无疑大大加快解决问题的速度找到这个函数模型的方法,我们就称为同构法如若能等
15、价变形为,然后利用的单调性,如递增,再转化为,这种方法我们就可以称为同构不等式(等号成立时,称为同构方程),简称同构法当然,用同构法解题,除了要有同构的思想意识外,对观察能力、对代数式的变形能力的要求也是比较高的【例1】(2021全国模拟)已知,若对于,都有恒成立,则的取值范围为A BCD【例2】(2021南阳期末)已知函数,其中,若对于任意的且,都有成立,则的取值范围是A B C D【例3】(2021贵州调研)设实数,若对任意的,若不等式恒成立,则的最大值为( )A BCD【例4】(2021全国模拟)已知函数,求证【例5】(2021重庆模拟)若关于的不等式对任意的恒成立,则实数的最小值是 .【例6】(2020河北正定中学月考)不等式在上恒成立,求的取值范围 .