《導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用》word版

1、.導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用高考在考什么【考題回放】1（06江西卷）對(duì)于R上可導(dǎo)的任意函數(shù)f(x)，若滿足(x1) f ¢ (x) ³0，則必有（ C ）A f(0)f(2)<2f(1) B. f(0)f(2) £2f(1)C. f(0)f(2) ³2f(1) D. f(0)f(2) >2f(1)解：依題意，當(dāng)x³1時(shí)，f ¢ (x)³0，函數(shù)f(x)在（1，¥）上是增函數(shù)；當(dāng)x<1時(shí)，f ¢ (x)£0，f(x)在（¥，1）上是減函數(shù)，故f(x)當(dāng)x1時(shí)取得最小值，即有f(0)

2、³f(1)，f(2)³f(1)，應(yīng)選C2（06全國(guó)II）過點(diǎn)（1，0）作拋物線y=x2+x+1的切線，則其中一條切線為 （A）2x+y+2=0 （B）3x-y+3=0 （C）x+y+1=0 （D）x-y+1=0解：y¢=2x+1，設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0)，則切線的斜率為2x0+1，且y0=x02+x0+1于是切線方程為y-(x02+x0+1)=(2x0+1)(x-x0)，因?yàn)辄c(diǎn)（1，0）在切線上，可解得x00或4，代入可驗(yàn)正D正確。選D3.（06四川卷）曲線y=4x-x3在點(diǎn)(-1,-3)處的切線方程是D（A）y=7x+4 （B）y=7x+2 （C）y=x-4

3、（D）y=x-2解：曲線y=4x-x3，導(dǎo)數(shù)y¢=4-3x2，在點(diǎn)(-1,-3)處的切線的斜率為k=1，所以切線方程是y=x-2，選D.4.（06天津卷）函數(shù)f(x)的定義域?yàn)殚_區(qū)間(a,b)，導(dǎo)函數(shù)f ¢ (x)在(a,b)內(nèi)的圖象如下圖，則函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)有極小值點(diǎn)（ ）A1個(gè) B2個(gè) C3個(gè) D 4個(gè)解析：函數(shù)f(x)的定義域?yàn)殚_區(qū)間(a,b)，導(dǎo)函數(shù)f ¢ (x)在(a,b)內(nèi)的圖象如下圖，函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)有極小值的點(diǎn)即函數(shù)由減函數(shù)變?yōu)樵龊瘮?shù)的點(diǎn)，其導(dǎo)數(shù)值為由負(fù)到正的點(diǎn)，只有1個(gè)，選A.5.（浙江卷）f (x)=x3-3x2

4、+2在區(qū)間-1,1上的最大值是(A)-2 (B)0 (C)2 (D)4解：f ¢ (x)=3x2-6x=3x(x-2)，令f ¢ (x)=0可得x0或2（2舍去），當(dāng)1£x<0時(shí)，f ¢ (x)>0，當(dāng)0<x£1時(shí)，f ¢ (x)<0，所以當(dāng)x0時(shí)，f(x)取得最大值為2。選C6.（湖南卷）曲線和y=x2在它們交點(diǎn)處的兩條切線與x軸所圍成的三角形面積是 .解析：曲線和y=x2在它們的交點(diǎn)坐標(biāo)是(1，1)，兩條切線方程分別是y=x+2和y=2x1，它們與x軸所圍成的三角形的面積是.7.（安徽卷）設(shè)函數(shù)f(x)=x

5、3+bx2+cx(xÎR)，已知g(x)= f(x)- f ¢ (x)是奇函數(shù)。（）求b、c的值。（）求g(x)的單調(diào)區(qū)間與極值?！緦＜医獯稹浚海ǎゝ(x)=x3+bx2+cx，f ¢ (x)=3x2+2bx+c.從而g(x)= f(x)- f ¢ (x)= x3+bx2+cx-(3x2+2bx+c)x3+(b-3)x2+(c-2b)x-c是一個(gè)奇函數(shù)，所以g(0)=0得c=0，由奇函數(shù)定義得b=3；（）由（）知g(x)=x3-6x，從而g ¢ (x)=3x2-6，由此可知，和是函數(shù)g(x)是單調(diào)遞增區(qū)間；是函數(shù)g(x)是單調(diào)遞減區(qū)間；g(x)

6、在時(shí)，取得極大值，極大值為，g(x)在時(shí)，取得極小值，極小值為。高考要考什么【考點(diǎn)透視】從近幾年的高考命題分析，高考對(duì)到導(dǎo)數(shù)的考查可分為三個(gè)層次：第一層次是主要考查導(dǎo)數(shù)的概念和某些實(shí)際背景，求導(dǎo)公式和求導(dǎo)法則。第二層次是導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，包括求函數(shù)的極值，求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，證明函數(shù)的增減性等；第三層次是綜合考查，包括解決應(yīng)用問題，將導(dǎo)數(shù)內(nèi)容和傳統(tǒng)內(nèi)容中有關(guān)不等式和函數(shù)的單調(diào)性、方程根的分布、解析幾何中的切線問題等有機(jī)的結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)綜合試題?！緹狳c(diǎn)透析】導(dǎo)數(shù)綜合試題,主要有以下幾方面的內(nèi)容:1. 函數(shù)，導(dǎo)數(shù)，不等式綜合在一起,解決單調(diào)性，參數(shù)的范圍等問題,這類問題涉及到含參數(shù)的不等式,不等式的

7、恒成立,能成立,恰成立的求解;2. 函數(shù)，導(dǎo)數(shù)，方程,不等式綜合在一起,解決極值，最值等問題, 這類問題涉及到求極值和極值點(diǎn),求最值,有時(shí)需要借助于方程的理論解決問題; 3. 利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求切線方程,解決與切線方程有關(guān)的問題; 4. 通過構(gòu)造函數(shù),以導(dǎo)數(shù)為工具,證明不等式. 5. 導(dǎo)數(shù)與其他方面的知識(shí)的綜合 高考將考什么【范例1】設(shè)函數(shù)f(x)=ax3-2bx2+cx+4d (a、b、c、dR)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，且x=1時(shí)，f(x)取極小值-。(1)求a、b、c、d的值；(2)當(dāng)x-1,1時(shí)，圖象上是否存在兩點(diǎn)，使得過此兩點(diǎn)的切線互相垂直？試證明你的結(jié)論；(3)若x1,x2-1,1時(shí)

8、，求證：|f(x1)-f(x2)|。解答(1) 函數(shù)f(x)圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，對(duì)任意實(shí)數(shù)x，都有f(-x)=- f(x).-ax3-2bx2-cx+4d=-ax3+2bx2-cx-4d，即bx2-2d=0恒成立.b=0,d=0,即f(x)=ax3+cx. f(x)=3ax2+c.x=1時(shí),f(x)取極小值-. f(1)=0且f(1)=- ,即3a+c=0且a+c=-. 解得a=,c=-1.(2)證明：當(dāng)x-1,1時(shí)，圖象上不存在這樣的兩點(diǎn)使結(jié)論成立，假設(shè)圖象上存在兩點(diǎn)A(x1,y1)、B(x2+y2)，使得過這兩點(diǎn)的切線互相垂直，則由f(x)=x2-1，知兩點(diǎn)處的切線斜率分別為k1=x12-1

9、,k2=x22-1,且(x12-1)(x22-1)=-1. (*)x1、x2-1,1, x12-10，x22-10(x12-1)(x22-1)0，這與(*)相矛盾，故假設(shè)不成立.(3)證明：f(x)=x2-1,由f(x)=0,得x=±1.當(dāng)x(-，-1)或（1，+）時(shí)，f(x)0; 當(dāng) x(-1，1)時(shí)，f(x)0.f(x)在-1,1上是減函數(shù)，且fmax(x)=f(-1)= , fmin(x)=f(1)= -.在-1,1上，|f(x)|.于是x1,x2-1,1時(shí)，|f(x1)-f(x2)|f(x1)|+|f(x2)|+=.故x1,x2-1,1時(shí),|f(x1)-f(x2)|.【點(diǎn)晴】

10、若x0點(diǎn)是y=f(x)的極值點(diǎn)，則f(x0)=0,反之不一定成立；在討論存在性問題時(shí)常用反證法；利用導(dǎo)數(shù)得到y(tǒng)=f(x)在-1,1上遞減是解第(3)問的關(guān)鍵.【文】設(shè)函數(shù) （1）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值.（2）若當(dāng)時(shí)，恒有，試確定a的取值范圍.解答：（1）= 令得 列表如下：x（-，a）a（a，3a）3a（3a，+）-0+0-極小極大在（a，3a）上單調(diào)遞增，在（-，a）和（3a，+）上單調(diào)遞減時(shí)，時(shí)， （2）0<a<1，對(duì)稱軸，在a+1，a+2上單調(diào)遞減 ，依題， 即解得，又0<a<1a的取值范圍是【范例2】已知(1)當(dāng)時(shí), 求證f(x)在(-1,1)內(nèi)是減函數(shù);(2)

11、若y= f(x)在(-1,1)內(nèi)有且只有一個(gè)極值點(diǎn), 求a的取值范圍.解答：(1) , 又二次函數(shù)f ¢ (x)的圖象開口向上,在內(nèi)f ¢ (x)<0, 故f(x)在內(nèi)是減函數(shù).(2)設(shè)極值點(diǎn)為則f ¢ (x0)=0當(dāng)時(shí), 在內(nèi)f ¢ (x)>0, 在內(nèi)f ¢ (x)<0.即f(x)在內(nèi)是增函數(shù), f(x)在內(nèi)是減函數(shù).當(dāng)時(shí)f(x)在內(nèi)有且只有一個(gè)極值點(diǎn), 且是極大值點(diǎn). 當(dāng)時(shí), 同理可知, f(x)在內(nèi)且只有一個(gè)極值點(diǎn), 且是極小值點(diǎn). 當(dāng)時(shí), 由(1)知f(x)在內(nèi)沒有極值點(diǎn). 故所求a的取值范圍為【點(diǎn)晴】三次函數(shù)求導(dǎo)后為

12、二次函數(shù)，考查導(dǎo)函數(shù)的性質(zhì)，結(jié)合一元二次方程根的分布，考查代數(shù)推理能力、語(yǔ)言轉(zhuǎn)換能力和待定系數(shù)法是近年高考的熱點(diǎn)題型。【文】已知函數(shù)f(x)=x3+ax+b（a、bÎR）。（）若f(x)的圖像在-2£x£2部分在x軸的上方，且在點(diǎn)(2,f(2)處的切線與直線9x-y+5=0平行，求b的取值范圍；（）當(dāng)x1、，且x1¹x2時(shí)，不等式| f(x1)- f(x2)|<|x1-x2|恒成立，求a的取值范圍。解答：（）。依題意，有，所以。因?yàn)榈膱D像在部分在軸上方，所以在區(qū)間上的最小值大于零。令，于是由，知：在區(qū)間上的最小值為，故有；（）（），即當(dāng)時(shí)，即恒成立

13、，由此得。【范例3】設(shè)函數(shù)f(x)與數(shù)列an滿足以下關(guān)系：a1a，其中a是方程f(x)=x的實(shí)數(shù)根；an+1=f(an) (nÎN*)；f(x)的導(dǎo)函數(shù)f(x)（0，1）；證明：ana；(nÎN*)；判斷an與an+1的大小，并證明你的結(jié)論。解答：（1）證明：用數(shù)學(xué)歸納法n=1時(shí)，a1a成立假設(shè)n=k時(shí)，aka成立， 則n=k+1時(shí)，由于f(x)>0，f(x)在定義域內(nèi)遞增，即 n=k+1時(shí)，命題成立由知，對(duì)任意，均 （2）解：令，則，遞減， 時(shí)，即， 猜測(cè)，下證之n=1時(shí)，成立假設(shè)n=k時(shí)，成立則n=k+1時(shí)，由于遞增，即n=k+1時(shí)，命題成立 由知，對(duì)任意，均【點(diǎn)

14、晴】由導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，再由單調(diào)性來(lái)證明不等式、數(shù)列有關(guān)的綜合問題必將會(huì)成為今后高考的重點(diǎn)內(nèi)容，在復(fù)習(xí)中要足夠地重視?！疚摹恳阎矫嫦蛄?(,-1).=(,).(1)證明；(2)若存在不同時(shí)為零的實(shí)數(shù)k和t，使=+(t2-3) ，=-k+t，試求函數(shù)關(guān)系式k=f(t)；(3)據(jù)(2)的結(jié)論，討論關(guān)于t的方程f(t)-k=0的解的情況.解答：(1)=×+(-1)×=0 .(2)，=0 即+(t2-3) ·(-k+t)=0.整理后得-k+t-k(t2-3) + t(t2-3)·=0=0，=4，=1，上式化為-4k+t(t2-3)=0，即k=t(t2-3)

15、(3)討論方程t(t2-3)-k=0的解的情況，可以看作曲線f(t)=t(t2-3)與直線y=k的交點(diǎn)個(gè)數(shù).于是f(t)= (t2-1)= (t+1)(t-1).令f(t)=0,解得t1=-1,t2=1.當(dāng)t變化時(shí)，f(t)、f(t)的變化情況如下表：t(-,-1)-1(-1,1)1(1,+ )f(t)+0-0+F(t)極大值極小值當(dāng)t=-1時(shí)，f(t)有極大值，f(t)極大值=.當(dāng)t=1時(shí)，f(t)有極小值，f(t)極小值=-.函數(shù)f(t)=t(t2-3)的圖象如圖1321所示，可觀察出：(1)當(dāng)k或k-時(shí),方程f(t)-k=0有且只有一解；(2)當(dāng)k=或k=-時(shí),方程f(t)-k=0有兩解

16、；(3) 當(dāng)-k時(shí),方程f(t)-k=0有三解.【點(diǎn)晴】導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用為作函數(shù)的草圖提供了新途徑，方程根的個(gè)數(shù)與極值的正負(fù)有關(guān)?！痉独?】已知雙曲線與點(diǎn)M（1，1）.（1）求證：過點(diǎn)M可作兩條直線，分別與雙曲線C兩支相切；（2）設(shè)（1）中的兩切點(diǎn)分別為A、B，其MAB是正三角形，求m的值及切點(diǎn)坐標(biāo)。解答：（1）證明：設(shè)，要證命題成立只需要證明關(guān)于t的方程有兩個(gè)符號(hào)相反的實(shí)根。 ，且t0，t1。設(shè)方程的兩根分別為t1與t2，則由t1t2=m<0，知t1，t2是符號(hào)相反的實(shí)數(shù)，且t1，t2均不等于0與1，命題獲證。（2）設(shè)，由（1）知，t1+t2=2m，t1t2=m，從而，即線段AB的中點(diǎn)在直線

17、上。又，AB與直線垂直。故A與B關(guān)于對(duì)稱， 設(shè)，則有t2-2mt+m=0 由及夾角公式知，即 由得 從而由知，代入知因此，。【點(diǎn)晴】此題的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)數(shù)的幾何意義和曲線切線的斜率和諧的溝通。應(yīng)深切領(lǐng)會(huì)導(dǎo)數(shù)的幾何意義在解析幾何綜合問題中的特殊作用【文】設(shè)拋物線y=x2與直線y=x+a（a是常數(shù)）有兩個(gè)不同的交點(diǎn)，記拋物線在兩交點(diǎn)處切線分別為l1，l2，求值a變化時(shí)l1與l2交點(diǎn)的軌跡。解答：將y=x+a代入y=x2整數(shù)得x2xa=0,為使直線與拋物線有兩個(gè)不同的交點(diǎn)，必須= (1)24a0，所以a設(shè)此兩交點(diǎn)為(，2)，(, 2)，由y=x2知y=2x，則切線l1，l2的方程為y=2x2，y=

18、2x2.兩切線交點(diǎn)為(x，y) 則 因?yàn)?，是的解，由韋達(dá)定理可知=1，=a由此及可得x=，y=a從而，所求的軌跡為直線x=上的y的部分【自我提升】1設(shè)曲線y和曲線y在它們交點(diǎn)處的兩切線的夾角為，則tan（C ）A1 B C D2函數(shù)y= f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱，則導(dǎo)函數(shù)y= f¢ (x)的圖象(C) A. 關(guān)于直線x=1對(duì)稱B. 關(guān)于直線x=-1對(duì)稱 C. 關(guān)于點(diǎn)（1，0）對(duì)稱D. 關(guān)于點(diǎn)（1，0）對(duì)稱3函數(shù)y= f(x)在定義域內(nèi)可導(dǎo)，其圖象如下圖記y= f(x)的導(dǎo)函數(shù)為y= f¢ (x)，則不等式f¢ (x)0的解集為 （ A ）yxO12-13

19、A BC D4如果函數(shù)f(x) = ax3x2 + x5在(¥, + ¥)上單調(diào)遞增，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 (D)A(0，+ ¥) B C (，+ ¥) D 5設(shè)f (x) = x3 +bx2 + cx + d ，又k是一個(gè)常數(shù). 已知當(dāng)k < 0或 k > 4時(shí)，f (x) k = 0只有一個(gè)實(shí)根；當(dāng)0 < k < 4時(shí)，f (x) k = 0有三個(gè)相異實(shí)根, 現(xiàn)給出以下命題：(1) f (x) 4 = 0和f ¢(x) = 0有一個(gè)相同的實(shí)根；(2) f (x) = 0和f ¢(x) = 0有一個(gè)相同的實(shí)根；(3) f (x)+3 = 0的實(shí)根大于f (x) 1 = 0的任一實(shí)根；(4) f (x) + 4 = 0的實(shí)根小于f (x) 2 = 0的任一實(shí)根.；其中，錯(cuò)誤命題的個(gè)數(shù)是（ D ）A4 B3 C2 D16設(shè)f (x)，g (x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù)，當(dāng)x<0時(shí)，f¢ (x)g (x)+ f (x) g¢ (x)>0且則不等式f (x) g (x)<0的解集是=_7（文）如果f(x)=x2+1，g(x)=ff(x),設(shè)F(x)=g(x)-lf(x)，問是否存在適當(dāng)?shù)膌，使F(x)在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)？若存在，求出l