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文档介绍
【数学】2019届一轮复习人教A版函数与导函数类型学案
23个函数与导函数类型专题 1、函数第1题已知函数,若,且,,求的取值范围. [解析]⑴ 将不等式化成模式 由得:,化简得: ① ⑵ 构建含变量的新函数 构建函数: (,且) 其导函数由求得: 即: ② ⑶ 确定的增减性 先求的极值点,由得: 即: ③ 满足③式的, 即:的极值点 在时,由于有界,而无界 故: 即:在时,,单调递减; 那么,在时,单调递增. 满足③式得恰好是 ⑷ 在由增减性化成不等式 在区间,由于为单调递减函数, 故: 应用不等式:得: 即:,即:的最大值是 代入①式得:,即:,即: ④ ⑸ 在由增减性化成不等式 在区间,由于为单调递增函数, 故: 由于极限,故:,代入①式得: ⑤ ⑹ 总结结论 综合④和⑤式得:. 故:的取值范围是 本题的要点:求出的最小值或最小极限值. 特刊:洛必达法则解析 ⑴ 由①式,设函数 当时,用洛必达法则得: ,则 当时,用洛必达法则得: ,则 当时,用洛必达法则得: 其中,的最小值是,所以本题结果是,即: ⑵ 关于极限 将函数以为中心,以泰勒级数展开 因为:;;; ;; ……, 代入泰勒公式: 得: 于是: 上面用泰勒级数证明了. 2、函数第2题已知函数,,,连续,若存在均属于区间的,且,使,证明: [解析]⑴ 求出函数的导函数 函数: ① 其导函数: ② ⑵ 给出函数的单调区间 由于,由②式知:的符号由的符号决定. 当,即:时,,函数单调递增; 当,即:时,,函数单调递减; 当,即:时,,函数达到极大值. ⑶ 由区间的增减性给出不等式 由均属于区间,且,得到:, 若,则分属于峰值点的两侧 即:,. 所以:所在的区间为单调递增区间,所在的区间为单调递减区间. 故,依据函数单调性,在单调递增区间有: ③ 在单调递减区间有: ④ ⑷ 将数据代入不等式 由①式得:;; 代入③得:,即:,即: ⑤ 代入④式得:,即:, 即: ⑥ ⑸ 总结结论 结合⑤和⑥式得:. 证毕. 本题的要点:用导数来确定函数的单调区间,利用单调性来证明本题. 特刊:特值解析 由⑶已得:,,且:, 若:,则: 即:,故: 当:,时, 当:,时, 故:处于这两个特值之间,即: 3、函数第3题已知函数.若函数的图像与轴交于两点,线段中点的横坐标为,试证明:. [解析]⑴ 求出函数导函数 函数的定义域由可得:. 导函数为: ① ⑵ 确定函数的单调区间 当,即时,,函数单调递增; 当,即时,,函数单调递减; 当,即时,,函数达到极大值. ② ⑶ 分析图像与轴的交点,求出区间 由于, 若与轴交于两点,则其极值点必须. 即:,即: ③ 考虑到基本不等式及③式得: 即:,即:,即: 结合,即:得: ④ ⑷ 求出点以及关于极值点的对称点 两点分居于极值点两侧,即:, 设:,,则,且(因) 设:,则与处于相同得单调递减区间. 于是:,即: 故: ⑤ 将替换成代入就得到: ⑥ ⑸ 比较点的函数值,以增减性确定其位置 构造函数: 将⑤⑥式代入上式得: ⑦ 其对的导函数为: ⑧ 由于④式及,所以. 即:是随的增函数,其最小值是在时,即: 由⑦式得:,故:. 当时,,即: 由于和在同一单调递减区间,所以由得: 即:,即:或 ⑨ ⑹ 得出结论 那么,由⑨式得: 即: . 证毕. 本题的关键:首先求得极值点,以为对称轴看的对称点就可以得到结论. 具体措施是:设点,利用函数的单调性得到 特刊:本题点评 本题的解题思路:⑴函数图象与轴有2个交点,则在 之间应该有函数的极值点,于是得到极值点;⑵以极值点为对称轴,以等宽度()得到“对称点C”(仅横坐标对称),这样,C和B处于同一个单调区间;⑶利用单调性比较C和B点的函数值,出现不等式. 4、函数第4题已知函数.若,求的最大值. [解析]⑴ 求出函数的解析式 由于和都是常数,所以设,,利用待定系数法求出函数的解析式. 设:,则: 其导函数为:,则: 所以:,,函数的解析式为: ① ⑵ 化简不等式 即:,故: ② ⑶ 构建新函数,并求其极值点 构建函数 ③ 其导函数: ④ 要使②式得到满足,必须.即:,或的最小值等于0 故当取得极值时有:,由④式得极值点: 此时的由③得: ⑤ ⑷ 求的最大值 由⑤式得:,则: ⑥ 令:,则⑥式右边为: () 其导函数为: ⑦ 当,即:时,,单调递增; 当,即:时,,单调递减; 当,即:时,,达到极大值. 此时,的极大值为: ⑧ ⑸ 得出结论 将⑧代入⑥式得:,故:的最大值为 本题的关键:利用已知的不等式得到关于的不等式即⑥式,然后求不等式⑥式的极值. 5、函数第5题已知函数的最小值为,其中.若对任意的,有成立,求实数的最小值. [解析]⑴ 利用基本不等式求出 利用基本不等式或,得: 即:,即: 已知的最小值为,故,即: 或者,将的端点值代入,利用最小值为,求得 ⑵ 用导数法求出 函数的导函数为: ① 当,即时,,函数单调递减; 当,即时,,函数单调递增; 当,即时,,函数达到极小值. 依题意,的最小值为,故当时, 即:,故: 函数的解析式为: ② ⑶ 构建新函数 当时,有,即: 构建函数: ③ 则函数,即的最大值为. 实数的最小值对应于的最大值点. ⑷ 确定的单调区间和极值 于是由③式得导函数为: ④ 当时,由③式得函数; 则是极值点,同时也是区间的端点. 当时,即: 当,即时,,函数单调递增; 当,即时,,函数单调递减; 当,即时,,函数达到极大值. 故:从开始单调递增,直到达到的极大值,再单调递减, 所以是个极小值. 是个极大值,也是最大值. ⑸ 求出最大值点 将最值点代入③式得:() 由的最大值为得: 即:,即:, 此时,即:,即: ⑹ 给出结论 由于,也是端点,结合⑷的结论,所以: 在区间单调递减,是个极大值,也是最大值. 由得出实数的最小值为: 故:实数的最小值. 本题关键:用构建新函数代替不等式,通过求导得到极值点. 特刊:特值解析 由③式,要求函数. 由③式可看出时, 由得:,令 我们只要求出在极值点的值就好. 用洛必达法则: 对应于的,即:实数的最小值. 6、函数第6题已知函数,(),当在一定范围时,曲线上存在唯一的点,曲线在点的切线与曲线只有一个公共点,就是点,求点的坐标. [解析]⑴ 确定曲线的切线方程 曲线: ① 其导函数: ② 设点的坐标为:,则切线方程为: ③ ⑵ 构建新函数,并求导 构建函数,则切线与曲线的交点就是的零点. 则: ④ 其导函数: ⑤ 由②得:,,代入⑤式得: ⑥ ⑶ 分析时函数的单调性和极值 当时: 若,则,,故:,单调递增; 若,则,,故:,单调递减; 若,则,,故:,达到极小值. 由④式得:的极小值. 此时,的零点与点的取值有关,因此点的取值不唯一, 所以的零点就不唯一.故当时,不满足点唯一的条件. ⑷ 分析时函数的切线 当时: 由⑥式,的情况分两种: a> 即:,此时与⑵的情形相同,点的取值不唯一. b> ,即:, 此时,,即: ⑦ ⑦式的解是曲线与直线的交点. 曲线恒过点,直线也恒过点, 当曲线过点的切线斜率等于时,其这个切线就是曲线的切线. 故:曲线过点的切线斜率为: 于是:,即:,即: ⑸ 得到切点的坐标 当时,就存在. 由于在其定义域内是凸函数,所以与其切线的交点是唯一的. 将代入①式得: 得到和,这就是点的唯一坐标. ⑹ 结论 切点的坐标:, 本题要点:利用图象法解超越方程⑦. 特刊:本题点评 本题的关键是解:,即:; 明显的一个解,,不满足“唯一点”的要求; 解析得到另一个满足的解是关键; 本题利用图像法得到,即:,这个方法是本题的亮点. 7、函数第7题已知函数,其中. 在函数的图象上取定两点,,且,而直线的斜率为.存在,使成立,求的取值范围. [解析]⑴ 的斜率与的导函数 由、两点的坐标得到直线的斜率: ① 函数的导函数为: ② ⑵ 构建新函数,并求导 判断是否成立,即判断是否不小于. 所以,构建函数:,若,则成立. 则: ③ 导函数: ④ ⑶ 求在区间端点的函数值 由③式得: ⑤ ⑥ ⑷ 确定的零点存在 利用基本不等式:,当且仅当时取等号. 即: ⑦ 将⑦式应用于⑤式得: () 将⑦式应用于⑥式得: () 则,证明其存在性. 函数在区间是连续的,其导函数也存在. 由④式得:,即函数为单调递增函数. 是单调函数,则证明其唯一性. 由和以及函数零点存在定理得,函数必过零点,且是唯一零点. ⑸ 求在区间的零点位置 设函数在区间的零点位置在,则有 由③式得: () 即: ⑦ 且: ⑹ 求在区间的 由④式得:函数为单调递增函数,故: 在区间,; 在区间,; 在时,. 故,的区间为,即: 本题要点:构建函数关系式③,由其导数得出单调性、增减性,得出零点. 特刊:本题点评 本题的实质是拉格朗日中值定理:如果函数在闭区间连续,在开区间可导,则必存在,使得. 8、函数第8题已知函数.证明:当时, [证明]⑴ 构建新函数,并求导 构建函数 ① 导函数 ② 即: ③ 函数满足,, 现在只要证明,当时,,则. ⑵ 化掉②式中的根号项. 要保持不等号的方向不变,只有即: 或. (代表某个不含根号的式子) 由于有和的两种选项,所以采用化掉的方法. 由均值不等式:得: 代入③式得: 即: ④ ⑶ 求函数的极值点 当取极值时,. 故由④式得:,即: ⑤ 令,()(因为) 则⑤式为:,即: ⑥ 分解因式法: 故有:,及,即: 由于,所以舍掉负值,故取 所以有:,,即:, 由于 所以 函数在两个相邻极值点之间是单调的. ⑷ 由单调性证明不等式 由①式得: , 即:,由于在区间,是单调的,故: 于是,函数在时达到极大值,然后递减,直到时达到极小值. 就是说在区间,,函数单调递减. 即:,故:. 证毕. 本题要点:构建函数,由两个相邻极值点之间的区间是单调的,以及两个相邻极值点之间的函数值的大小关系,得出:函数在这个区间为单调递减,由此来证明本题. 本题的难点在于处理⑤式或者⑥式. 特刊:数值解析 由①式构建函数 ① 其导数为方程②式 ② 直接解方程②比较困难,可以化简一下. 在区间,,故:,即: 代入②式得: 令:,则: 即:,即: 故:,. 即:在区间存在满足. 这时候,分别将和代入②式得: 上面的计算说明的另一个零点在区间,那么对于本题,由于,,所以在区间,为单调递减函数. 即:在区间,. 即: 9、函数第9题已知,为正整数,抛物线与轴正半轴相交于点.设抛物线在点处的切线在轴上的截距为,求证:当时,对所有都有:. [证明]⑴ 先求点的坐标 将,代入抛物线得: ⑵ 求过点的切线方程 抛物线的导数为: ① 故点的切线方程为: 即: ② ⑶ 求切线在轴上的截距为 由②式,当时,. 故: ③ ⑷ 分析待证不等式 ,即:,即:, 即:,即:,即: 将③式代入上式得:,即: ④ 证明了④式,就证明了不等式 ⑸ 数值分析 由④式 当时,; 当时,,即; 当时,,即;(,) 因为,对④式两边求对数得: ⑤ 满足上式得:的最小值,就是的最大值. ⑹ 构建新函数 构建函数:,求的最大值. 求导得: 当时,即:,即: ⑥ 令,则. 代入⑥式得: ⑦ ⑺ 求的最大值 虽然解方程⑦比较困难,但得到其取值范围还是可以的. 由⑦式得:,即: 即:,即: 于是满足⑤式的的最大值是 代入④式得: ⑧ ⑻ 证明结论 满足⑧式,就满足④式,由⑷得证. 当时,对所有都有:. 证毕. 特刊:本题点评 本题有3个关键点:⑴求抛物线在点处的切线,得到:;⑵分析法解析待证不等式,得到: 或;⑶设得到,解析得: ,即:. 只要通过这3个关键点,问题得以解决. 10、函数第10题已知函数,为的导数.设, 证明:对任意, [解析]⑴ 求函数的解析式 函数的导函数为: ① 函数得: ② ⑵ 构造新函数 由基本不等式(仅当时取等号)得: 代入②式得: () 令: ③ 则上式为: ④ ⑶ 分析的单调性,并求其极值 由③式得导函数为: ⑤ 当,即时,,单调递减; 当,即时,,单调递增; 当,即时,,达到最大值. 的最大值是在,由③式得: ⑥ ⑷ 证明结论 故由④式和⑥式: 即:对任意,. 证毕. 本题要点:运用基本不等式,求函数的极值. 特刊:本题点评 本题组合函数包含了函数的导函数,形似复杂,其实就是“纸老虎”,因为得到的解析式并不难. 在得到不等式时采用了“指数不等式”,这是本题的一个关键点,不是难点. 构造新函数并分析其增减区间,这是难点. 遗憾的是:小于的是的最大值. 11、函数第11题已知是实数,函数,,和是、的导函数. 设,且,若在以为端点的开区间上恒成立,求的最大值. [解析]⑴ 构建新函数 函数的导数为: ① 函数的导数为: ② 构建函数: ③ 则已知条件化为:在开区间上恒成立,等价于 ④ ⑵ 确定的取值范围 已知,若,则区间;故:此时区间包括点. 由①②式得:,,所以 不满足④式,即:不成立. 故:,与同处于区间. ⑶ 确定的取值范围 由于,,,即: 要满足④式,在时,则必须有:, 即:,即:, 即:,结合得: ⑤ ⑷ 确定的最大值. 由于区间是以为端点,,,而 所以若,则,所以:, 即:,故: ,代入⑤式得: 故: ⑥ 故:的最大值就是由⑥式决定的区间长度,即 本题的要点:确定,确定的取值范围⑤式. 特刊:结合图形 A B x y C 由③式, 画曲线和, 且,.当时得A点横坐标 为开区间的左端点,且 ,为开区间的右端点. 由得:. 由图形可知的最大值 12、函数第12题已知函数 (),若时,求的最小值. [解析]⑴ 求出函数的导函数 由函数得: 导函数为: ① 依题意,若时, 即在区间的最大值为0. 所以,只要求出区间的最大值,使之为0,就解决问题. ⑵ 由函数极值点得出相应的结果 由极值点的导数为0得: 所以当在区间时,函数在区间单调递减 故满足的条件. 于是: 由于,,所以,即: 故:,即: 求三角函数定义域得:,故:. 结合,于是,即的最小值是. 特刊:本题解析 我们知道对数不等式有:, 本题可以看出: 和,即: 可见,处于随变化范围之内,所以求的范围. 本题要求时,即:. 通过本题,我们得到一个加强的不等式: 13、函数第13题已知函数(),,若曲线和曲线都过点,且在点处的切线相互垂直. 若时,,求的取值范围. [解析]⑴ 求出函数和的导函数 函数的导函数: ① 函数的导函数: ② ⑵ 由求出和 由曲线过点得: 由曲线过点得: ⑶ 由点处的切线相互垂直条件得出与的关系式 由点处的切线相互垂直,即切线斜率的乘积等于,即: 由①得:,由②得: 代入上式得: ③ ⑷ 构建新函数 构建函数:,即: 于是:,即: ④ 当时,等价于. ⑤ ⑸ 化简求解条件 只要满足,,就一定满足⑤式. 于是由⑶得: ⑥ 将③式代入⑥式得:,即: 而④式已得:,所以只要满足就可以满足⑤式. ⑹ 化解 要,即: 将①②式代入上式得: ⑦ 由③得:,将上式和基本不等式,代入⑦式得: ⑧ 只要右边不小于,就满足要求. 即: 即: 已知,所以.已知⑸中,所以 , 由基本不等式得: 代入⑧式得: ⑨ ⑹ 解析⑨式 若:,即: ⑩ i.当时,显然上式成立,则由⑨式得成立; ii.当时,由⑩式得:,即: 由③式得:,且已得,故: iii.当时,由⑩式得: 而,故: 由于,,这两者之和为定值,由“一正二定三相等”得: 当,即时,为极大值. 此时为极小值,故此时. 由③式得:,即: 综上,由和得:可以满足⑤式条件. 本题由切线互相垂直得到③式,构建函数得到⑤式,不等关系得到⑨式,重点是分析⑨式得到的取值范围. 特刊:本题点评 由曲线和曲线都过点,得到:,; 由在点处的切线相互垂直,得到③式:; 由时,,得到⑤式:; 关键是:只要满足,,就一定满足⑤式. 后面的技术是:将化成⑨式:; 分别讨论,和,同时满足此3条件的. 14、函数第14题已知函数.当时,求的取值范围. [解析]⑴ 分析题意 设,,则,的意思,就是的图象在的图象之上. 设在处,与的图象相切,此时,设值为,只要,的图象永在的图象之上. ⑵ 由切点的关系来建模 由于点在曲线上,故: ① 同时点在曲线上,故: ② 由①②式得: ③ 它们在图象相切,故:,即: 故: ④ ⑶ 解超越方程④式 方程④是一个超越方程,令(),即: 代入④得:或 ⑤ 由于定义域为,所以,即:,故: ⑥ 由基本不等式(仅当时取等号)或(仅当时取等号)代入⑤式可得:,即:,即: ⑦ 由⑥⑦得: ⑧ 事实上,方程的解是:. ⑷ 解出极值点的 由③式得:,即:, 即: () ⑨ 故:,所以:当时, 由⑴的分析,本题答案是:,即,本题答案: 特刊:本题点评 严格来说,解超越方程得,,本题答案是; 实际上,函数的零点就是. 本题解析③式是关键,得到; 由基本不等式,得到;结合两式,故:; 第⑷步解出极值点的的范围,标准答案有点勉强. 这启示我们,在不会解超越方程时,采用取范围的策略. 下面是极值点附近的函数图.(零点在,) 15、函数第15题设函数,其中,求时的取值范围. [解析]的图象是开口向下的抛物线,于是 当时,,,即:,即: 故:的取值范围是,本题就是分析二次函数题. 16、函数第16题已知,函数.若函数在区间的图像上存在两点,在点和点处的切线相互垂直,求的取值范围. [解析]去绝对值号 ⑴ 对,,其导数: 即:在区间,函数单调递增; ⑵ 对,,其导数: 即:在区间,函数单调递减; ⑶ 对,,函数达到极小值0. 一个绝对值的极小值不小于0. ⑷ 若点和点处的切线相互垂直,即: ① 则点和点分居于两个不同的单调区域. 设,则,于是①式就是: ,即: 即: ② ⑷ 解析②式得⑤式 由②式得: ③ 因为,所以,代入③式得: ,即:,即: ④ 因为,所以,结合④式得: 即:,故: ⑤ ⑸ 解析③式得⑦式 因为,所以,即:, 代入③式得:,即: ⑥ 因为,所以代入⑥式得:,即: ⑦ 综上⑤和⑦式得,的取值范围是. 本题要点:由已知条件演绎出②式,由②式演绎出的取值范围. 特刊:本题点评 自从得到②式后,⑷解析②式得⑤式和⑸解析③式得⑦式,都是逻辑推理,没有什么计算. 所以本题是“函数与逻辑”综合性的题目,这是本题的特点. 17、函数第17题已知函数,为常数且. 若条件1:满足;条件2:. 则满足这2个条件,称为函数的二阶周期点,如果有两个二阶周期点,试确定的取值范围. [解析]⑴ 函数去绝对值号得出和 当时,, 记: ① 当时,, 记: ② 条件1: ③ 条件2: ④ ⑵ 在及时解析①式 对二阶周期点,当,函数用①式:; 当时,复合函数仍用①式: 故:, 条件1:,即:,即:; 条件2:,即:,即:. 此时,条件1和条件2对立,函数不能同时满足,故没有二阶周期点. ⑶ 在及时解析①式 对二阶周期点 当,函数用①式: 当时,函数用②式: 故:, 条件1:,即:; 条件2:,即:,即:. 则: ⑤ ⑷ 在及时解析⑤式 将条件1:代入得: 即:,即:,即: ⑥ 将代入得: 即:,即:,即: 故: ⑦ 结合⑥式和⑦式及得: 所以,⑤式为一个二阶周期点,记为: 此时,的取值范围是,二阶周期点 ⑸ 在及时解析②式 对,函数用②式: 对时,应用①式得: 故:, 条件1:,即:; 条件2:,即:. 则:,即:,即: 且 i>将代入得: 即:,即:,即: 即: ii> 将代入得: 即:,即:,即: 结合i>和ii>及,得: 所以,为另一个二阶周期点,记为: 此时,的取值范围是,二阶周期点 ⑹ 在及时解析②式 对,函数用②式: 对时,应用②式得: 即: ⑧ 条件1:,即: 当时,上式即: 条件2:,即: 此时,函数不能同时满足条件1和条件2,故没有二阶周期点. 综上,如果有两个二阶周期点,则的取值范围是. 本题要点:两个条件要同时满足;分类讨论 特刊:本题点评 在得到①②式之后,列出两个条件③④,然后分别讨论,得到: ⑴在及时,条件1为,条件2为,无解; ⑵在及时,条件1为,条件2为; ⑶在及时,条件1为,条件2为,故; ⑷在及时,条件1为,条件2为. 经过分析得:二阶周期点 ⑸在及时,条件1为,条件2为,无解. 18、函数第18题已知函数,,当时,若恒成立,求实数的取值范围. [解析]⑴ 解读题意 由于,所以有(). 故可以考虑将函数化为幂函数来解决. 由于,, ,, 构建函数: 则题目化为:当时,,求实数的取值范围. ⑵ 将函数化为幂函数形式 构建函数:,满足条件1: ① 构建函数:,条件1成为: ② 则: 导函数: ③ 要满足时,必须是: 故由③式: ④ ⑶ 解析④式 因为④式,记,则: 当时,是的单调递增函数. 故:,则由④式:; 且:,则由④式:. 由于,所以满足区间时, 取的最大值,,则: ⑷ 构建函数化解 由于是偶函数,且 函数在中的不等号方向是:,即:,即: 应构建函数,且也是偶函数. 构建函数:,满足条件2: ⑸ 构建函数 构建函数:,条件2成为: 则:,导函数: ⑤ 要满足时,必须是: 故由⑤式:,则: ⑥ 当时, 当时,由⑥式得: 取满足⑥式得的最大值, ⑹ 构建函数: 构建函数: 即: 因为,则: ⑺ 构建函数,求的范围 构建函数: 若,因为,所以 于是: 要使,则,故: 此时, 若要,即:,则:,即 所以,当时,若恒成立,实数的取值范围. 本题的实质是:将函数化为幂级数形式进行.基本上初等函数是连续函数,当时,都可以用幂级数形式来表达,即: 特刊:本题点评 这类函数题的判断,一般用两点即可:⑴在点的函数值和;⑵在点的导数值和.本题,,即:. 其导数值,即: ① ,即: ② 由于,函数的级数一般是收敛的,若使恒成立,则必,即:,即:. 19、函数第19题已知函数,其中是实数. 设, 为该函数图像上的两点,且.若函数的图像在点处的切线重合,求的取值范围. [解析]函数的导函数为: 如果图像在点处的切线重合,则点分处于两个不同区间. 因,故点在区间,点在区间. ⑴ 设过点的切线方程为: ① 则: ② ③ 将②③式代入①式得: 即: ④ ⑵ 设过点的切线方程为: ⑤ 则: ⑥, ⑦ 将⑥⑦式代入⑤式得:,即: ⑧ ⑶ 由两个切线方程重合得,④式与⑧式相等. 即: 由,得:,即:,故: 由得:,即:,故: 由得: ⑨ ⑷ 求的取值范围 由⑨式可知,随,单调递增 则有最小值,当,时,最小值. 故:,即: 本题答案:的取值范围是 本题重点是:两个方程系数相等;由区间得出和的取值范围,代入求得的极值. 特刊:本题点评 本题第⑶、第⑷是重点,首先用,及得到的区间:,;然后用区间和求得的最小值. 20、函数第20题设函数,,其中为实数.若在上是单调减函数,且在上有最小值,求的取值范围. [解析]函数的导函数为: ① 函数的导函数为: ② ⑴ 由在上是单调减函数得: 代入①式得:,即: 考虑到,故:,即: ⑵ 由在上有最小值,是最值点为 则:, 代入②式得:,即:,即: 考虑到,故:,即:,综上,的取值范围 特刊:本题点评 本题看如何建模. 原题:若在上是单调减函数,建模: ; 原题:在上有最小值,建模:,; 原题:求的取值范围,建模: . 由此得到:. 由于,即:,故:. 21、函数第21题设函数 (其中).当时,求函数在上的最大值. [解析]函数的最大值出现在两个地方:一个是区间的端点,另一个是导数的地方. ⑴ 在区间端点处,函数值为: ① ⑵ 在区间端点处,函数值为: ② 因为:,所以: 即: 因为:,所以:,即: ③ ⑶ 在极值点处,当取极值时,其导数 即: 则:和,即: 故:时,或,函数的极值点. ⑷ 当时,,函数值与①式相同. ⑸ 当时 令: 则其导函数为: 即: 故:是随单调递减函数,其最大值为 即:的最大值是 ④ ⑹ 通过这所有情况的对比,③式表明②式为最大值. 当时, 答案:当时,达到最大值. 本题要点:函数最值出现在区间端点或极值点处 22、函数第22题若函数在区间内为减函数,在区间上为增函数,试求实数的取值范围. [解析]由导函数的正负来判定函数的增减. 函数的导函数为: ① ⑴ 若导函数在区间内为负值,则在该区间为减函数. 故:当时, 则:为开口向上的二次函数,其两个零点分别是和 于是化为解二次方程: 由韦达定理得:, 即: ② 故当:时,在区间为减函数. ⑵ 若导函数在区间内为正值,则在该区间为增函数. 故:当时, 则:当时, ,即: 故:,即:,即: ③ 综上,由②③式得,实数的取值范围是. 特刊:本题点评 本题的函数是一个幂函数. 在5种初等函数中(指数函数、对数函数、幂函数、三角函数、反三角函数),幂函数是相对最简单、最实用的一种. 以幂函数出题,基本上是求“参数范围”、“区间范围”、“参数最值”、“函数值域”,以增加一些难度. 掌握幂函数的导数求法、增减性分析(或者是不等式)、最值求法(包括判别式法),是基本要求. 23、函数第23题已知在区间上是增函数,实数的值组成的集合. 设关于的方程的两个非零实根为. 若存在实数,使得不等式对任意及恒成立,求的取值范围. [解析]⑴ 函数与其导函数 函数: ① 其导函数: ② ⑵ 分析增减性得出 在区间上是增函数,即:, A> 当时, ③ B> 当时,即,欲使 即:,即:,即: ④ 记:,则: 即:是随单调递增的,即: 故由④式得: ⑤ C> 当时,即,欲使 即:,即:,即: ⑥ 记:,则: 即:是随单调递增的,即: 故由⑥式得: ⑦ 综合⑤⑦式得: ⑧ ⑶ 解关于的方程 关于的方程,即: () 即:,即: ⑨ 设两个非零实根为,则由韦达定理得:, 于是: ⑩ ⑷ 解析不等式 将⑩代入不等式得:,即: 构建函数: 则是开口向上的抛物线,其解为,于是不等式的解为和 则方程的解为: , ⑸ 分析 因为字母的前面是负号,则越大越小,其中已知; 根号项前面是负号, 则越大越小; 故:的最小值出现在,处,即: 同样, 因为字母的前面是负号,则越小越大; 根号项前面是正号, 则越大越大; 故:的最大值出现在,处,即: ⑹ 给出的取值范围 由⑷得是开口向上的抛物线,其解为 于是不等式的解为和,, 本题要点:⑶由韦达定理得出 特刊:本题点评 本题是含有2个参数的函数求解. 由在区间上是增函数,即:,,得到:; 解关于的方程的两个非零实根为,得到: 及,. 故:; 由对任意及恒成立,得到:,. [结语]查看更多