文档文本内容
一轮复习——导数
课时:5 次课
主题
课时一(9.21)
单调性与极值最值
课时二(10.5)
恒成立问题
课时三(10.7)
零点个数与隐零点问题
课时四(10.19)
极值点偏移
课时五(10.26)
函数放缩与不等式证明
第一讲 单调性与极值最值
【注】单调性与极值最值的核心内容在暑期都已讲过,因此本讲主要通过一些典
型的题目来巩固和强化这部分的题型与方法.
模块一 利用导数研究单调性
【方法点拨】
一、利用导数判断函数单调性的基本方法
【易错题】
(1)求
( )
ln
x
f x
x
a
的单调区间
(2)求
2
1
( )
e (
1)
2
x
f x
x
x
的单调区间
二、含参导函数的分类讨论
3. 指对型导函数
导函数中若含有ex
a
,ln x
a
型因式,在判断符号时,将之看作一次因式即可:
ex
a
:当
0
a
时恒大于零;当
0
a 时
ln
e
e
e
x
x
a
a
,因此与
ln
x
a
同号.
ln x
a
:ln
ln
ln ea
x
a
x
,因此与
ea
x
同号.
三、判断单调性的进阶技巧
1.瞪眼法(观察法)
(1)导函数零点
(2)导函数单调性
(3)导函数的符号
2.利用二阶导数(高阶导数)
(1)求二阶导
(2)由二阶导判断一阶导的单调性
(3)由一阶导单调性结合特殊点函数值判断一阶导的符号
(4)由一阶导符号得到原函数的单调性
注意:在求二阶导数时,为了简化函数,我们可以把一阶导函数中不定号的部
分提出来,对其求导即可.
四、单调性的逆向求参问题
1. 已知函数在区间上单调增或者单调减,转化为导函数恒大于等于零或恒小于
等于零求解.
2. 已知函数在区间上不单调,转化为导数在区间内存在变号零点.
3. 已知函数在区间上存在单调增或者单调减区间,转化为导函数在区间上大于
零或者小于零有解.
【题型归纳】
题型1——含参导函数的分类讨论
重要性:☆☆☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例1】(1)已知函数
,讨论
的单调性.
(2)已知函数
.讨论
的单调性.
题型2——判断单调性的进阶技巧
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例2】(1)已知函数
,
.试判断
在定义域上的单调性.
(2)已知函数
.讨论函数
的单调性.
(3)( 2018 高考真题新课标III21)已知函数
.
若
,证明:当
时,
;当
时,
.
(4)设函数
,则使得
成立的
的取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
题型3——单调性的逆向求参问题
重要性:☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例3】(1)设函数
,若
在
上为减函数,求
的
取值范围.
(2)已知函数
存在单调递减区间,则实数
的取值范围为
________.
(3)已知函数
,若函数
在区间
上不单调,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
模块二 抽象函数的导数
【铺垫题】 找原函数——逆用求导公式
【引例】若
2
F
x
x
,那么我们可以认为
2
F x
x
C
(其中C 是与x 无关的常
数).参照这个判断,填写以下的
F x :
(1) 若
cos
2
1
F
x
x
x
,则
F x ________________;
(2)若
sin
cos
F
x
f
x
x
f x
x
,则
F x ________________;(用
f x 表示,下
同)
(3)若
cos
sin
F
x
f
x
x
f x
x
,则
F x ________________;
(4)若
4
3
4
F
x
x f
x
x f x
,则
F x ________________;
(5)若
4
3
xf
x
f x
F
x
x
,则
F x ________________.
(6)若
3
2
2x
xf
x
f x
F
x
x
,则
F x ________________.
【方法点拨】
1. 构造原函数解决问题
(1)基本思路:逆用求导公式构造原函数,根据已知条件得到原函数的单调性,从而利用
单调性解决问题。
(2)常见构造有如下两种:⑴加减类型,⑵乘除类型
常见乘除类型包括两种:⑴幂函数类型,⑵指数类型
2. 指数乘除类型构造
(1)条件:
或
,
构造:
(2)条件:
或
,
构造:
0
0
x
x
f
x
e
f x
e
0
0
f
x
f x
x
g x
f x
e
0
0
x
f
x
f x
e
0
0
f
x
f x
x
f x
g x
e
3. 幂函数乘除类型构造
(1)条件:
或
0( 0)
nf x
xf
x
,
构造:
(2)条件:
1
( )
( )
0( 0)
n
xf
x
nf x
x
或
( )
( )
0( 0)
xf
x
nf x
,
构造:
【注】此处难点是
0( 0)
nf x
xf
x
及
( )
( )
0( 0)
xf
x
nf x
的构造,一般情况下:
首先看符号:加即构造乘法,减即构造除法
其次看
的系数:若
的系数为
,一般构造
或
1
0
0
n
n
nx
f x
x f
x
n
g x
x f x
n
f x
g x
x
f x
f x
n
n
g x
x f x
n
f x
g x
x
【题型归纳】
题型4——抽象函数的导数
重要性:☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例4】(1)设定义在
上的函数
的导函数
满足
,则( )
A.
B.
C.
D.
(2)已知函数
满足条件:当
时,
,则下列不等式正确
的是( )
A.
B.
C.
D.
(3)定义在
上的函数
满足
(其中
为
的
导函数),若
,则下列各式成立的是( )
A.
B.
C.
D.
(4)已知
是定义在
上的减函数,其导函数
满足
,则下列
结论中正确的是( )
A.
恒成立
B.
恒成立
C. 当且仅当
时,
D. 当且仅当
时,
(5)(2015 全国卷Ⅱ)设函数
是奇函数
的导函数,
,当
时,
,则使得
成立的
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
模块三 极值与最值
【方法点拨】
一、利用导数求极值
1.可导函数极值的分析方法:
在
0
x
x
处,
0
0
f
x
,
若在
0x 左侧
0
0
f
x
,在
0x 右侧
0
0
f
x
,则
0x 是
f x 的极大值点;
若在
0x 左侧
0
0
f
x
,在
0x 右侧
0
0
f
x
,则
0x 是
f x 的极小值点.
2.求可导函数的极值的步骤:
①求函数的定义域;
②求导函数
f
x
;
③在原函数的定义域内,求方程
0
f
x
的所有实数根;
④对每个实数根进行检验,判断在每个根的左右两侧,导数
f
x
的符号变化情况.
【注意】注意区分导函数为0 的点与极值点.
【易错题】求出下列函数的所有极值点
(1)
4
( )
ex
f x
x
(2)
5
( )
ex
f x
x
二、极值的逆向求参问题
1. 已知极值点求参数值
此类问题的求解思路是:根据极值点的导数为零,列出方程直接求解参数,但要注意验
证是否是变号零点.
2. 由极值存在性求参数范围
此类问题可以等价的转化为导函数零点的分布问题,但要注意必须是变号零点.另外如
果明确告知了是极大值或极小值,那么还需要讨论零点两侧导函数的符号.
三、利用导数求最值
求闭区间上函数的最值的步骤:
①求函数在该区间上的极值;
②把极值与端点的函数值作比较,最大的即最大值,最小的即最小值.
四、含参函数最值的分类讨论与已知最值逆向求参
最值的分类讨论相对单调性与极值更复杂一些,主要体现在两点:(1)定义域往往限定
在某一区间;(2)极值与区间端点值的大小比较.
【题型归纳】
题型5——求极值
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例5】(1)设函数
,求函数
的单调区间与极
值.
(2)( 2017 高考真题山东卷20)已知函
,
令
,讨论
的单调性并判断有无极值,有极值时求出
极值.
题型6——极值的逆向求参问题
重要性:☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例6】(1)若函数
在
处取得极小值,则实数
的
取值范围是________.
(2)已知函数
,若
是函数
的唯一一个极值点,则
实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
题型7——含参的最值问题
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例7】(1)设函数
.当
时,求函数
在
0,k
上的最大值
.
(2)已知函数
.当
时,若函数
的最大值为
,求
的值
2
( )
(
1)e
(
)
x
f x
x
kx
k
R
1
1
2
k
,
(
)
f x
M