2022年高三导数压轴题题型归纳 .pdf
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1、优秀教案欢迎下载导数压轴题题型1. 高考命题回顾例 1 已知函数f(x) exln(x m)( 2013 全国新课标卷)(1)设 x0 是 f(x) 的极值点,求m,并讨论 f(x) 的单调性;(2)当 m 2时,证明f(x)0. (1)解f(x)exln(xm)? f(x)ex1xm? f (0)e010m0? m1,定义域为 x|x1 ,f(x)ex1xmexx 1x1,显然 f(x)在(1,0上单调递减,在0, ) 上单调递增(2)证明g(x)exln(x2),则 g(x)ex1x2(x2)h(x)g(x)ex1x2(x2)? h(x)ex1x20,所以 h(x)是增函数, h(x)0
2、至多只有一个实数根,又 g(12)1e1320,所以 h(x) g(x)0 的唯一实根在区间12,0 内,设 g(x) 0 的根为 t,则有 g(t)et1t20 12t0,所以, et1t2? t2et,当 x( 2,t)时, g(x)g(t)0,g(x)单调递增;所以 g(x)ming(t)etln(t2)1t2tt2t20,当 m 2 时,有 ln(xm) ln(x2),所以 f(x)exln(xm) exln(x2)g(x) g(x)min0.例 2 已知函数)(xf满足2121)0()1 ( )(xxfefxfx(2012 全国新课标)(1)求)(xf的解析式及单调区间;(2)若ba
3、xxxf221)(,求ba)1(的最大值。(1)1211( )(1)(0)( )(1)(0)2xxf xfefxxfxfefx令1x得:(0)1f精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 25 页优秀教案欢迎下载1211()( 1)( 0 )(1 )1(1 )2xfxfexxffefe得:21( )( )( )12xxf xexxg xfxex()10()xgxeygx在xR上单调递增()0( 0 )0 ,()0( 0)fxfxfxfx得:( )f x的解析式为21( )2xf xexx且单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,
4、0)(2)21( )( )(1)02xf xxaxbh xeaxb得( )(1)xh xea当10a时,( )0( )h xyh x在xR上单调递增x时,( )h x与( )0h x矛盾当10a时,( )0ln(1),( )0ln(1)h xxah xxa得:当ln(1)xa时,min( )(1)(1)ln(1)0h xaaab22(1)(1)(1) ln(1)(10)abaaaa令22( )ln(0)F xxxx x;则( )(12ln)Fxxx( )00,( )0Fxxe Fxxe当xe时,max( )2eF x当1,aebe时,(1)ab的最大值为2e例3 已 知 函 数ln( )1ax
5、bf xxx, 曲 线( )yf x在 点(1,(1) )f处 的 切 线 方 程 为230 xy。( 2011 全国新课标)()求a、b的值;()如果当0 x,且1x时,ln( )1xkf xxx,求k的取值范围。解()221(ln)( )(1)xxbxfxxx由于直线230 xy的斜率为12,且过点(1,1),故(1)1,1(1),2ff即1,1,22bab解得1a,1b。()由()知ln1f ( )1xxxx,所以22ln1(1)(1)( )()(2ln)11xkkxf xxxxxx。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共
6、 25 页优秀教案欢迎下载考虑函数( )2lnh xx2(1)(1)kxx(0)x,则22(1)(1)2( )kxxh xx。(i) 设0k,由222(1)(1)( )k xxh xx知,当1x时,( )0h x, h(x) 递减。而(1)0h故当(0,1)x时,( )0h x,可得21( )01h xx;当 x(1,+)时, h(x)0 从而当 x0,且 x1 时,f(x)-(1lnxx+xk)0,即 f(x)1lnxx+xk. ( ii )设0k0, 故h(x)0,而 h(1)=0,故当 x(1,k11)时, h(x)0,可得211xh(x)0,而 h(1)=0,故当 x( 1,+)时,
7、h(x)0,可得211xh(x) 0时1)(xkxf恒成立,求正整数k的最大值 .例 14(创新题型)设函数 f(x)=ex+sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x) g(x). ()若 x=0 是 F(x)的极值点 ,求 a的值;()当 a=1 时,设 P(x1,f(x1), Q(x2, g(x 2)(x10,x20), 且 PQ/x 轴,求 P、Q 两点间的最短距离;()若 x0 时,函数 y=F(x) 的图象恒在y=F(x)的图象上方 ,求实数 a 的取值范围例 15(图像分析,综合应用 ) 已知函数)1,0(12)(2babaxaxxg, 在区间3, 2上有最大值4,最小值1,设(
8、 )( )g xf xx()求ba,的值;()不等式02)2(xxkf在1 , 1x上恒成立,求实数k的范围;()方程0)3|12|2(|)12(|xxkf有三个不同的实数解,求实数k的范围导数与数列例 16(创新型问题)设函数2( )() ()xf xxaxb e,abR、,xa是( )f x的一个极大值点若0a,求b的取值范围;当a是给定的实常数,设123xxx, ,是( )f x的3个极值点,问是否存在实数b,可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 25 页优秀教案欢迎下载找 到4xR,使 得1234xxxx, , ,的
9、 某 种 排 列1234,iiiixxxx( 其 中1234iiii, , ,=12 3 4, ,)依次成等差数列?若存在, 求所有的b及相应的4x;若不存在,说明理由导数与曲线新题型例 17(形数转换)已知函数( )lnf xx, 21( )2g xaxbx (0)a. (1)若2a, 函数( )( )( )h xfxg x在其定义域是增函数,求 b 的取值范围 ; (2)在(1)的结论下 ,设函数2xx(x)=e+be,x 0,ln2,求函数(x)的最小值 ; (3)设函数)(xf的图象 C1与函数)(xg的图象 C2交于点 P、 Q,过线段 PQ的中点 R 作x轴的垂线分别交C1、C2于
10、点M、N,问是否存在点R,使 C1在M处的切线与C2在N处的切线平行 ?若存在 ,求出 R 的横坐标 ;若不存在 ,请说明理由 . 例 18(全综合应用)已知函数( )1ln(02)2xf xxx. (1)是否存在点( , )M a b,使得函数( )yf x的图像上任意一点P 关于点 M 对称的点 Q也在函数( )yf x的图像上 ?若存在 ,求出点 M 的坐标 ;若不存在 ,请说明理由 ; (2)定义2111221( )()()()nniinSffffnnnn,其中*nN,求2013S; (3)在(2)的条件下 ,令12nnSa,若不等式2()1namna对*nN且2n恒成立 ,求实数m的
11、取值范围 . 导数与三角函数综合例 19(换元替代,消除三角)设函数2( )()f xx xa(xR),其中aR()当1a时,求曲线( )yf x在点(2(2)f,处的切线方程;()当0a时,求函数( )f x的极大值和极小值;()当3a,10k,时,若不等式22(cos )(cos)f kxf kx对任意的xR恒成立 ,求k的值。创新问题积累例 20 已知函数2( )ln44xxf xx. I、求( )f x的极值 . II、求证( )f x的图象是中心对称图形. III 、设( )f x的定义域为D,是否存在, a bD.当,xa b时,( )f x的取值范围是,4 4a b?若存在 ,求
12、实数a、b的值;若不存在,说明理由导数压轴题题型归纳参考答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页优秀教案欢迎下载例 1 解: (1)1a时,xxxg3)(,由013)(2xxg,解得33x. )(xg的变化情况如下表:x0 )33,0(33)1 ,33(1 )(xg- 0 + )(xg0 极小值0 所以当33x时,)( xg有最小值932)33(g. (2)证明:曲线)(xfy在点)2,(211axxP处的切线斜率112)(xxfk曲线)( xfy在点 P 处的切线方程为)(2)2(1121xxxaxy. 令0y,得
13、12122xaxx,12111211222xxaxxaxxxax1,02121xxa,即12xx. 又1122xax,axaxxaxxaxx11111212222222所以axx21. 例 21( )ln1(0)af xxaxxx,222l11( )(0)aaxxafxaxxxx令2( )1(0)h xaxxa x当0a时,( )1(0)h xxx,当(0,1), ( )0,( )0 xh xfx,函数( )f x单调递减;当(1,),( )0,( )0 xh xfx,函数( )f x单调递增 . 当0a时,由( )0fx,即210axxa,解得1211,1xxa. 当12a时12xx,( )
14、0h x恒成立,此时( )0fx,函数( )f x单调递减;当102a时,1110a,(0,1)x时( )0,( )0h xfx,函数( )f x单调递减;1(1,1)xa时,( )0,( )0h xfx,函数( )f x单调递增;1(1,)xa时,( )0,( )0h xfx,函数( )fx单调递减 . 当0a时110a,当(0,1),( )0,( )0 xh xfx,函数( )f x单调递减;当(1,),( )0,( )0 xh xfx,函数( )f x单调递增 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 25 页优秀教案欢
15、迎下载综上所述:当0a时,函数( )f x在(0,1)单调递减,(1,)单调递增;当12a时12xx,( )0h x恒成立,此时( )0fx,函数( )f x在(0,)单调递减;当102a时,函数( )f x在(0,1)递减 ,1(1,1)a递增 ,1(1,)a递减 . 当14a时,( )f x在 (0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意1(0,2)x,有11()(1)2f xf,又已知存在21,2x,使12()()f xg x,所以21()2g x,21,2x,( )又22( )()4,1,2g xxbbx当1b时,min( )(1)520g xgb与( )矛盾;当1,2b时
16、,2min( )(1)40g xgb也与( )矛盾;当2b时,min117( )(2)84,28g xgbb. 综上,实数b的取值范围是17,)8. 例 3 解:2323fxaxbx根据题意,得12,10,ff即32,3230,abab解得10ab所以33fxxx令0fx,即2330 x得1xx22, 111,11 1,22 fx+ + fx2增极大值减极小值增2 因为12f,12f,所以当2,2x时,max2fx,min2fx则对于区间2,2上任意两个自变量的值12,x x,都有12maxmin4fxfxfxfx,所以4c所以c的最小值为4因为点2,2Mmm不在曲线yfx上,所以可设切点为0
17、0,xy则30003yxx因为20033fxx,所以切线的斜率为2033x则2033x=300032xxmx,即32002660 xxm因为过点2,2Mmm可作曲线yfx的三条切线,所以方程32002660 xxm有三个不同的实数解精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 25 页优秀教案欢迎下载所以函数32266g xxxm有三个不同的零点则2612gxxx令0gx,则0 x或2xx,00 0,22 2,gx+ + g x增极大值减极小值增则0022gg,即6020mm,解得62m例 4解: 23)13)(1(33323)(x
18、xxxxxf,令1310)(xxxf或得(舍去))(,0)(,310 xfxfx时当单调递增;当)(, 0)(,131xfxfx时递减 . 1 ,0)(613ln)31(在为函数xff上的极大值 . 由03)(ln|ln|xxfxa得xxaxxa323lnln323lnln或设332ln323lnln)(2xxxxxh,xxxxxg323ln323lnln)(,依题意知31,61)()(xxgaxha在或上恒成立,0)32(2)32(33)32(3332)(2xxxxxxxxg,03262)62(31323)(22xxxxxxxh,31,61)()(都在与xhxg上单增,要使不等式成立,当且仅
19、当.51ln31ln),61()31(aagaha或即或由.0223)32ln(2)(2bxxxbxxf令xxxxxbxxxx329723323)(,223)32ln()(22则,当37,0)(, 0)(,37,0在于是时xxx上递增;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 25 页优秀教案欢迎下载1 ,37)(,0)(, 1 ,37在于是时xxx上递减,而)1()37(),0()37(, 1 , 00)(2)(在即xbxxf恰有两个不同实根等价于0215ln)1 (067267)72ln()37(02ln)0(bbb.372
20、67)72ln(215lnb例 5解: 222)1(1)2() 1(1)(xxxaxxaxxfa29,令0)(xf得2x或210 x,函数)(xf的单调增区间为), 2(),21, 0(. 证明:当0a时xxfln)(xxf1)(, 210021)(xxxxf,又121212121212lnlnln)()(xxxxxxxxxxxfxfk不妨设12xx, 要比较k与)(0 xf的大小,即比较1212lnxxxx与212xx的大小,又12xx, 即比较12lnxx与1)1(2)(212122112xxxxxxxx的大小令) 1(1) 1(2ln)(xxxxxh,则0) 1()1()1(41)(22
21、2xxxxxxh, )(xh在, 1上位增函数又112xx,0)1()(12hxxh, 1)1(2ln121212xxxxxx,即)(0 xfk1)()(1212xxxgxg,0)()(121122xxxxgxxg由题意得xxgxF)()(在区间2,0上是减函数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 25 页优秀教案欢迎下载1当xxaxxFx1ln)(,21,1) 1(1)(2xaxxF由313) 1() 1(0)(222xxxxxxaxF在2, 1x恒成立设)(xm3132xxx,2, 1x,则0312)(2xxxm)(xm
22、在2, 1上为增函数,227)2(ma. 2当xxaxxFx1ln)(, 10,1) 1(1)(2xaxxF由11) 1() 1(0)(222xxxxxxaxF在)1 ,0(x恒成立设)(xt112xxx,) 1 ,0(x为增函数 ,0) 1( ta综上: a的取值范围为227a. 例 6解:( 1)xaxxxf)ln(2)( ,2)ln(2)( xxaxxxf,即xax1ln2在0 x上恒成立设xaxxu1ln2)(,2, 012)( xxxu,2x时,单调减,2x单调增,所以2x时,)(xu有最大值.212ln2, 0)2(au,所以20ea. (2)当1a时,xxxxfxgln)()(,
23、 exxxg1, 0ln1)(,所以在),1(e上)(xg是增函数,)1,0(e上是减函数 . 因为11211xxxe,所以111212121ln)()ln()()(xxxgxxxxxxg即)ln(ln211211xxxxxx,同理)ln(ln212212xxxxxx. 所以)ln()2()ln()(lnln2112212112122121xxxxxxxxxxxxxxxx又因为,421221xxxx当且仅当 “21xx” 时,取等号 . 又1),1 ,1(,2121xxexx,0)ln(21xx, 所以)ln(4)ln()2(21211221xxxxxxxx,所以)ln(4lnln2121xx
24、xx,所以:42121)(xxxx. 例 7(I),23)(,00)0(2baxxxfcf320)1(abf精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 25 页优秀教案欢迎下载),323)(1()32(23)(2axxaaxxxf由33210)(axxxf或,因为当1x时取得极大值,所以31332aa,所以)3,(:的取值范围是a;(II)由下表:x)1 ,(1)332, 1(a332a),332(a)(xf+ 0 - 0 - )(xf递增极大值2a递减极小值2)32(276aa递增依题意得:9)32() 32(27622aaa,
25、解得:9a所以函数)(xf的解析式是:xxxxf159)(23(III )对任意的实数,都有,2sin22,2sin22在区间 -2,2有:230368)2(,7)1(,7430368)2(fff,7)1()(fxf的最大值是7430368)2()(fxf的最小值是函数2,2)(在区间xf上的最大值与最小值的差等于81,所以81|)sin2()sin2(|ff例 8 解: ()xaxxaxf11)(,当0a时,( )0fx在),0(上恒成立, 函数)(xf在),0(单调递减,)(xf在),0(上没有极值点;当0a时,( )0fx得10 xa,( )0fx得1xa,)(xf在(10,)a上递减,
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