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導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用教材復(fù)習(xí)課“導(dǎo)數(shù)”有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)一課過導(dǎo)數(shù)的基本運(yùn)算[過雙基]1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)f(x)=(c為常數(shù))f′(x)=0cf(x)=xn(n∈Q*)f′(x)=nxn-1f(x)=sinxf′(x)=cos_xf(x)=cosxf′(x)=-sin_xf(x)=x′()=xln_aafxaf(x)=exf′(x)=exf(x)=logax(a>0,且a≠1)1f′(x)=xlnaf(x)=lnxf′(=1x)x2.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法例(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)fx′=f′xgx-fxg′x(g(x)≠0).gx[gx]2[小題速通]1.以下求導(dǎo)運(yùn)算正確的選項(xiàng)是()A.x+1′=1+12B.(log2)′=1xxxxln2C.(3x)′=3xlog3eD.(x2cosx)′=-2sinx分析:選Bx+1′=1-12;(log2x)′=1;(3x)′=3xln3;(x2cosx)′=2cosxxxln2xx-x2sinx,應(yīng)選B.2.函數(shù)f(x)=(x+2)(x-)2的導(dǎo)數(shù)為()aaA.2(x2-a2)C.3(x2-a2)

B.2(x2+a2)D.3(x2+a2)分析:選C∵f(x)=(x+2a)(x-a)2=x3-3a2x+2a3,∴f′(x)=3(x2-a2).3.函數(shù)f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,則a的值是()1916A.3B.31310C.3D.3分析:選D因?yàn)閒′(x)=3ax2+6x,所以f′(-1)=3a-6=4,10所以a=3.4.(2016·天津高考)已知函數(shù)f(x)=(2x+1)ex,f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),則f′(0)的值為________.分析:因?yàn)閒()=(2x+1)ex,xxxx所以f′(x)=2e+(2x+1)e=(2x+3)e,所以f′(0)=3e0=3.答案:3[清易錯(cuò)]1.利用公式求導(dǎo)時(shí),必定要注意公式的合用范圍及符號(hào),如(xn)′=nxn-1中n≠0且n∈Q*,(cosx)′=-sinx.2.注意公式不要用混,如(ax)′=axlna,而不是(ax)′=xax-1.1.已知函數(shù)f()=sinx-cos,若f′()=1(),則tanx的值為()xxx2fxA.1B.-3C.-1D.2分析:選B∵f′(x)=(sinx-cosx)′=cosx+sinx,1又f′(x)=2f(x),1cosx+sinx=2sinx-2cosx,tanx=-3.2.若函數(shù)f(x)=2x+lnx且f′()=0,則2aln2a=()aA.-1B.1C.-ln2D.ln2x1a1a1a分析:選Af′(x)=2ln2+x,由f′(a)=2ln2+a=0,得2ln2=-a,則a·2·ln2=-1,即2aln2a=-1.導(dǎo)數(shù)的幾何意義[過雙基]函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)的幾何意義是在曲線y=f(x)上點(diǎn)P(x0,y0)處的切線的斜率(剎時(shí)速度就是位移函數(shù)s(t)對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)).相應(yīng)地,切線方程為y-y0=f′(x0)·(x-x0).[小題速通]1.(2018·鄭州質(zhì)檢)已知y=f(x)是可導(dǎo)函數(shù),如圖,直線y=kx+2是曲線y=f(x)在x=3處的切線,令g(x)=xf(x),g′(x)是g(x)的導(dǎo)函數(shù),則g′(3)=()A.-1B.0C.2D.411分析:選B由題圖可知曲線y=f(x)在x=3處切線的斜率等于-3,∴f′(3)=-3,∵(x)=xf(x),∴′()=(x)+xf′(),∴′(3)=f(3)+3f′(3),又由題圖可知f(3)ggxfxg11,所以g′(3)=1+3×-3=0.2.設(shè)函數(shù)f(x)=xlnx,則點(diǎn)(1,0)處的切線方程是________.分析:因?yàn)閒′(x)=lnx+1,所以f′(1)=1,所以切線方程為x-y-1=0.答案:x-y-1=03.已知曲線y=22的一條切線的斜率為2,則切點(diǎn)的坐標(biāo)為________.x1121分析:因?yàn)閥′=4x,設(shè)切點(diǎn)為(m,n),則4m=2,所以m=2,則n=2×2=2,則11切點(diǎn)的坐標(biāo)為2,2.11答案:,224.函數(shù)y=f(x)的圖象在點(diǎn)M(1,f(1))處的切線方程是y=3x-2,則f(1)+f′(1)________.分析:因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x)的圖象在點(diǎn)M(1,f(1))處的切線方程是y=3x-2,所以f′(1)3,且f(1)=3×1-2=1,所以f(1)+f′(1)=1+3=4.答案:4[清易錯(cuò)]1.求曲線切線時(shí),要分清在點(diǎn)P處的切線與過P點(diǎn)的切線的差異,前者只有一條,而后者包含了前者.2.曲線的切線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)不必定只有一個(gè),這和研究直線與二次曲線相切時(shí)有差異.1.若存在過點(diǎn)(1,0)的直線與曲線y=x3和y=ax2+154x-9都相切,則a等于()2521A.-1或-64B.-1或47257C.-或-64D.-或744分析:選A因?yàn)閥=x3,所以y′=3x2,設(shè)過點(diǎn)(1,0)的直線與y=x33,相切于點(diǎn)(x0,x0)則在該點(diǎn)處的切線斜率為2k=3x0,所以切線方程為y-x32x-0),即y=3223=0或0=30(0-0,又(1,0)在切線上,則0xxxxxx321525x0=2,當(dāng)x0=0時(shí),由y=0與y=ax+4x-9相切,可得a=-64,32727215當(dāng)x0=2時(shí),由y=4x-4與y=ax+4x-9相切,可得a=-1,所以選A.2.(2017·蘭州一模)已知直線y=2x+1與曲線y=x3+ax+b相切于點(diǎn)(1,3),則實(shí)數(shù)b的值為________.分析:因?yàn)楹瘮?shù)y=3+ax+b的導(dǎo)函數(shù)為y′=3x2+,所以此函數(shù)的圖象在點(diǎn)(1,3)xa處的切線斜率為3+a,3+a=2,a=-1,所以解得b=3.3=1+a+b,答案:3利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單一性[過雙基]1.函數(shù)f(x)在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi)的單一性與f′(x)的關(guān)系若f′(x)>0,則f(x)在這個(gè)區(qū)間上是增添的.若f′(x)<0,則f(x)在這個(gè)區(qū)間上是減少的.若f′(x)=0,則f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)是常數(shù).2.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單一性的一般步驟求f′(x).在定義域內(nèi)解不等式f′(x)>0或f′(x)<0.依據(jù)結(jié)果確立f(x)的單一性及單一區(qū)間.[

]1.函數(shù)

f(x)=2x3-9x2+12x+1的單一減區(qū)間是

(

)A.(1,2)

B.(2,+∞)C.(-∞,1)

D.(-∞,

1)和(2,+∞)分析:選A解f′(x)=6x2-18x+12<0可得1<x<2,所以單一減區(qū)間是(1,2).2.已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)′()=2+bx+c的圖象以下圖,則f(x)的圖象可能fxax是()分析:選D當(dāng)x<0時(shí),由導(dǎo)函數(shù)f′(x)=ax2+bx+c<0,知相應(yīng)的函數(shù)f(x)在該區(qū)間內(nèi)單一遞減;當(dāng)x>0時(shí),由導(dǎo)函數(shù)21f′(x)=ax+bx+c的圖象可知,導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間(0,x)內(nèi)的值是大于0的,則在此區(qū)間內(nèi)函數(shù)f(x)單一遞加.只有D選項(xiàng)切合題意.3.已知f(x)=x2+ax+3lnx在(1,+∞)上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()6A.(-∞,-26]B.-∞,2C.[-26,+∞)D.[-5,+∞)32x2++3由題意得f′(x)=2x+a+x=g(x)分析:選Cx≥0在(1,+∞)上恒建立?=a2-24>0,=2x2+ax+3≥0在(1,+∞)上恒建立?=a2-24≤0或-a≤1,?-4g1=5+a≥026≤≤26或>26?a≥-26,應(yīng)選C.aa[清易錯(cuò)]若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單一遞加,則f′(x)≥0,且在(a,b)的隨意子區(qū)間,等號(hào)不恒建立;若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單一遞減,則f′(x)≤0,且在(a,b)的任意子區(qū)間,等號(hào)不恒建立.若函數(shù)f(x)=x3+x2+mx+1是R上的單一增函數(shù),則m的取值范圍是________.分析:∵f(x)=x3+x2+mx+1,f′(x)=3x2+2x+m.又∵f(x)在R上是單一增函數(shù),∴f′(x)≥0恒建立,1∴=4-12m≤0,即m≥3.1答案:,+∞利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值與最值[過雙基]1.函數(shù)的極大值在包含x0的一個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),函數(shù)y=f(x)在任何一點(diǎn)的函數(shù)值都小于x0點(diǎn)的函數(shù)值,稱點(diǎn)x0為函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn),其函數(shù)值f(x0)為函數(shù)的極大值.2.函數(shù)的極小值在包含x0的一個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),函數(shù)y=f(x)在任何一點(diǎn)的函數(shù)值都大于x0點(diǎn)的函數(shù)值,稱點(diǎn)x0為函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),其函數(shù)值f(x0)為函數(shù)的極小值.極大值與極小值統(tǒng)稱為極值,極大值點(diǎn)與極小值點(diǎn)統(tǒng)稱為極值點(diǎn).3.函數(shù)的最值在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)的函數(shù)f(x)在[a,b]上必有最大值與最小值.若函數(shù)f(x)在[a,b]上單一遞加,則f(a)為函數(shù)的最小值,f(b)為函數(shù)的最大值;若函數(shù)f(x)在[a,b]上單一遞減,則f(a)為函數(shù)的最大值,f(b)為函數(shù)的最小值.[小題速通]1.如圖是f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象,則f(x)的極小值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()A.1B.2C.3D.4分析:選A由圖象及極值點(diǎn)的定義知,f(x)只有一個(gè)極小值點(diǎn).2.若函數(shù)f(x)=x3+ax2+3-9在x=-3時(shí)獲得極值,則a的值為()xA.2B.3C.4D.5分析:選D′()=32+2ax+3,由題意知f′(-3)=0,即3×(-3)2+2×(-3)fxxa+3=0,解得a=5.3.(2017·濟(jì)寧一模)函數(shù)f(x)=1x2-lnx的最小值為()21A.2B.1C.0D.不存在x2-1分析:選Af′(x)=x-x=x,且x>0.令f′(x)>0,得x>1;令f′(x)<0,得0<x<1.∴f(x)在x=1處獲得極小值也是最小值,且11f(1)=-ln1=.224.若函數(shù)f(x)=21x2-ax+lnx有極值,則a的取值范圍為________.x2-ax+1分析:f′(x)=x-a+x=x(x>0),12因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=2x-ax+lnx有極值,令()=x2-ax+1,且(0)=1>0,gxga所以2>0,解得a>2.aa2g2=-4+1<0,答案:(2,+∞)5.設(shè)x1,x2是函數(shù)f(x)=x3-2ax2+a2x的兩個(gè)極值點(diǎn),若x1<2<x2,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.分析:由題意,f′()=32-4+2=0,得=a或.3a>2,又∵x<2<x,∴x1=,x=a,∴a∴2<a<6.12a233<2,答案:(2,6)[清易錯(cuò)]1.f′(x)=0是x為f(x)的極值點(diǎn)的既不充分也不用要條件.3fxxf00=0,但x=0不是極值點(diǎn);又如f(x)=|x|,x=0是它的極小值點(diǎn),但f′(0)不存在.2.求函數(shù)最值時(shí),易誤以為極值點(diǎn)就是最值點(diǎn),不經(jīng)過比較就下結(jié)論.1.(2017·岳陽一模)以下函數(shù)中,既是奇函數(shù)又存在極值的是()A.y=x3B.y=ln(-x)C.y=xe-xD.y=x+2x分析:選D因?yàn)锳、B為單一函數(shù),所以不存在極值,C不是奇函數(shù),應(yīng)選D.2.設(shè)函數(shù)f(x)=x3-3x+1,x∈[-2,2]的最大值為M,最小值為m,則M+m=________.分析:f′(x)=3x2-3,由f′(x)>0可得x>1或x<-1,由f′(x)<0可得-1<x<1,所以函數(shù)f(x)的增區(qū)間是[-2,-1],[1,2],減區(qū)間是[-1,1].又因?yàn)閒(-2)=-1,f(-1)=3,f(1)=-1,f(2)=3,所以M=3,m=-1,所以M+m=2.答案:2一、選擇題1.已知函數(shù)f()=loga(a>0且a≠1),若f′(1)=-1,則=()xxaA.e1B.e11C.e2D.211分析:選B因?yàn)閒′(x)=xlna,所以f′(1)=lna=-1,所以lna=-1,所以a1e.2.直線

y=kx+1與曲線

y=x2+ax+b相切于點(diǎn)

A(1,3)

,則

2a+b的值為

(

)A.-1

B.1C.2

D.-2分析:選

C

由曲線

y=x2+ax+b,得

y′=2x+a,由題意可得

k+1=3,k=2+a,1+a+b=3,

解得

k=2,a=0,b=2,所以2a+b=2.323.函數(shù)y=2x-3x的極值狀況為()A.在x=0處獲得極大值0,但無極小值C.在x=0處獲得極大值0,在x=1處獲得極小值-1D.以上都不對(duì)分析:選Cy′=6x2-6x,由y′=6x2-6x>0,可得x>1或x<0,即單一增區(qū)間是(-∞,0),(1,+∞).由y′=6x2-6x<0,可得0<x<1,即單一減區(qū)間是(0,1),所以函數(shù)在x=0處獲得極大值0,在x=1處獲得極小值-1.4.若f(x)=-1x2+mlnx在(1,+∞)是減函數(shù),則m的取值范圍是()2A.[1,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,1]D.(-∞,1)分析:選C由題意,′()=-xm≤x2在(1,+∞)+≤0在(1,+∞)上恒建立,即fxxm上恒建立,又因?yàn)閤2>1,所以m≤1.5.函數(shù)f(x)=(x-3)ex的單一遞加區(qū)間是()A.(-∞,2)B.(0,3)C.(1,4)D.(2,+∞)分析:選D依題意得f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,令f′(x)>0,解得x>2,∴f(x)的單一遞加區(qū)間是(2,+∞).應(yīng)選D.6.已知函數(shù)f(x)=x(x-m)2在x=1處獲得極小值,則實(shí)數(shù)m=()A.0B.1.2D.3C分析:選B22322f′(x)=22f(x)=x(x-2mx+m)=x-2mx+mx,所以3x-4mx+m=(xm)(3x-m).由f′(1)=0可得m=1或m=3.當(dāng)m=3時(shí),f′(x)=3(x-1)(x-3),當(dāng)1<x<3時(shí),f′(x)<0,當(dāng)x<1或x>3時(shí),f′(x)>0,此時(shí)在x=1處獲得極大值,不合題意,∴m11=1,此時(shí)f′(x)=(x-1)(3x-1),當(dāng)<x<1時(shí),f′(x)<0,當(dāng)x<或x>1時(shí),f′(x)>0,33此時(shí)在x=1處獲得極小值.選B.x21)7.已知曲線y=-3lnx的一條切線的斜率為,則切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為(42A.3B.21C.1D.2分析:選A已知曲線y=x21131-3lnx(x>0)的一條切線的斜率為,由y′=x-=,422x2得x=3,應(yīng)選A.x≤0,1-2,x8.若函數(shù)f(x)=x3-3x+a,x>0的值域?yàn)閇0,+∞),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.[2,3]B.(2,3]C.(-∞,2]D.(-∞,2)分析:選A當(dāng)x≤0時(shí),0≤f(x)=1-2x<1;當(dāng)x>0時(shí),f(x)=x3-3x+a,f′(x)=3x2-3,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f′(x)<0,f(x)單一遞減,當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單一遞加,所以當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)f(x)獲得最小值f(1)=1-3+a=a-2.由題意得0≤a-2≤1,解得

2≤a≤3,選

A.二、填空題9.若函數(shù)

f(x)=x+aln

x不是單一函數(shù),則實(shí)數(shù)

a的取值范圍是

________.a(chǎn)分析:由題意知

f(x)的定義域?yàn)?/p>

(0,+∞),f′(x)=1+x,要使函數(shù)

f(x)=x+aln

xa不是單一函數(shù),則需方程

1+x=0在(0,+∞)上有解,即

x=-a,∴a<0.答案:(-∞,0)10.已知函數(shù)f(x)=lnx-f′(-1)x2+3x-4,則f′(1)=________.1分析:∵f′(x)=x-2f′(-1)x+3,f′(-1)=-1+2f′(-1)+3,f′(-1)=-2,∴f′(1)=1+4+3=8.答案:811.已知函數(shù)f(x)的圖象在點(diǎn)(1,(1))處的切線方程是y=1+3,則f(1)+′(1)Mf2xf=________.分析:由題意知f117′(1)=,f(1)=×1+3=,2221f(1)+f′(1)=2+2=4.答案:412.已知函數(shù)g(x)知足g(x)=g′(1)ex-1-g(0)x+1x2,且存在實(shí)數(shù)x0,使得不等式22m-1≥g(x0)建立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為________.分析:g′(x)=g′(1)ex-1-g(0)+x,令x=1時(shí),得g′(1)=g′(1)-g(0)+1,∴g(0)=1,g(0)=g′(1)e0-1=1,∴g′(1)=e,x12x∴g(x)=e-x+2x,g′(x)=e-1+x,當(dāng)x<0時(shí),g′(x)<0,當(dāng)x>0時(shí),g′(x)>0,∴當(dāng)x=0時(shí),函數(shù)g(x)獲得最小值g(0)=1.依據(jù)題意得2m-1≥g(x)min=1,∴m≥1.答案:[1,+∞)三、解答題a13.已知函數(shù)f(x)=x+x+b(x≠0),此中a,b∈R.(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)P(2,f(2))處的切線方程為y=3x+1,求函數(shù)f(x)的分析式;議論函數(shù)f(x)的單一性;(3)若對(duì)于隨意的a∈1f(x)≤10在1b的取值范,2,不等式,1上恒建立,務(wù)實(shí)數(shù)24圍.a(chǎn)解:(1)f′(x)=1-x2(x≠0),由已知及導(dǎo)數(shù)的幾何意義得f′(2)=3,則a=-8.由切點(diǎn)(2,(2))在直線y=3x+1上可得-2+=7,解得=9,所以函數(shù)f()的解Pfbbx8析式為f(x)=x-x+9.a由(1)知f′(x)=1-x2(x≠0).當(dāng)a≤0時(shí),明顯f′(x)>0,這時(shí)f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上是增函數(shù).當(dāng)a>0時(shí),令f′(x)=0,解得x=±a,當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化狀況以下表:x(-∞,--a(-a,0)(0,a)a(a,+∞)a)f′(x)+0--0+f(x)極大值極小值所以當(dāng)a>0時(shí),f(x)在(-∞,-a),(a,+∞)上是增函數(shù),在(-a,0),(0,a)上是減函數(shù).(3)由(2)知,對(duì)于隨意的a∈1,2,不等式f(x)≤10在1上恒建立等價(jià)于2,14139f4≤10,b≤4-4a,17f1≤10,即b≤9-a對(duì)于隨意的a∈2,2建立,進(jìn)而得b≤4,所以實(shí)數(shù)b的取值范圍是7-∞,4.14.已知函數(shù)f(x)=x+a-lnx-3,此中∈R,且曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的4x21切線垂直于直線y=2x.求a的值;求函數(shù)f(x)的單一區(qū)間與極值.1a1解:(1)對(duì)f(x)求導(dǎo),得f′(x)=4-x2-x(x>0),由f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線垂直于直線y=1,2x35知f′(1)=-4-a=-2,解得a=4.x53(2)由(1)知f(x)=4+4x-lnx-2,則f′(x)=x2-4x-5,4x2令f′()=0,解得x=-1或x=5.x因?yàn)閤=-1不在f(x)的定義域(0,+∞)內(nèi),故舍去.當(dāng)x∈(0,5)時(shí),f′(x)<0,故f(x)在(0,5)內(nèi)為減函數(shù);當(dāng)x∈(5,+∞)時(shí),f′(x)>0,故f(x)在(5,+∞)內(nèi)為增函數(shù).由此知函數(shù)f(x)在x=5時(shí)獲得極小值f(5)=-ln5,無極大值.高考研究課(一)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算是基點(diǎn)、幾何意義是要點(diǎn)[全國(guó)卷5年命題剖析]考點(diǎn)考察頻度考察角度導(dǎo)數(shù)的幾何意義5年8考求切線、已知切線求參數(shù)、求切點(diǎn)坐標(biāo)導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算1π[典例](1)(2018·惠州模擬)已知函數(shù)f(x)=xcosx,則f(π)+f′2=()31A.-π2B.-π231C.-πD.-π(2)已知f1(x)=sin+cosx,n+1(x)是fn(x)的導(dǎo)函數(shù),即f2(x)=1′(),f3(x)=xffxf2′(x),,fn+1(x)=fn′(x),n∈N*,則f2018(x)等于()A.-sinx-cosxB.sinx-cosxC.sinx+cosxD.cosx-sinx(3)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且知足f(x)=2xf′(1)+lnx,則f′(1)=()A.-eB.-1C.1D.e11[分析](1)∵f′(x)=-x2cosx+x(-sinx),π123∴f(π)+f′2=-π+π·(-1)=-π.(2)∵f1(x)=sinx+cosx,∴f(x)=f′(x)=cosx-sinx,21∴f(x)=f′(x)=-sinx-cosx,32∴f4(x)=f3′(x)=-cosx+sinx,∴f

5(x)=f4′(x)=sin

x+cos

x,∴f

n(x)是以

4為周期的函數(shù),∴f

2018(x)=f2(x)=cos

x-sin

x,應(yīng)選

D.1(3)由f(x)=2xf′(1)+lnx,得f′(x)=2f′(1)+x.f′(1)=2f′(1)+1,則f′(1)=-1.[答案](1)C(2)D(3)B[方法技巧]1.可導(dǎo)函數(shù)的求導(dǎo)步驟剖析函數(shù)y=f(x)的結(jié)構(gòu)特色,進(jìn)行化簡(jiǎn);選擇適合的求導(dǎo)法例與導(dǎo)數(shù)公式求導(dǎo);化簡(jiǎn)整理答案.2.求導(dǎo)運(yùn)算應(yīng)按照的原則求導(dǎo)以前,應(yīng)利用代數(shù)、三角恒等式等變形對(duì)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),而后求導(dǎo),這樣能夠減少運(yùn)算量,提升運(yùn)算速度,減少差錯(cuò).[即時(shí)操練]1.(2018·江西九校聯(lián)考)已知y=(x+1)(x+2)(x+3),則y′=()A.3x2-12x+6

B.x2+12x-11C.x2+12x+6

D.3x2+12x+11分析:選

D

法一:y′=(x+2)(

x+3)+(x+1)(

x+3)+(x+1)(

x+2)=3x2+12x+11.法二:∵y=(x2+3x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,y′=3x2+12x+11.2.已知函數(shù)f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,則x0=________.分析:f′(x)=lnx+1,由f′(x0)=2,即lnx0+1=2,解得x0=e.答案:e導(dǎo)數(shù)的幾何意義導(dǎo)數(shù)的幾何意義為高考熱門內(nèi)容,考察題型多為選擇、填空題,也常出此刻解答題的第1問中,難度較低,屬中、低檔題.常有的命題角度有:1求切線方程;2確立切點(diǎn)坐標(biāo);3已知切線求參數(shù)值或范圍;4切線的綜合應(yīng)用.角度一:求切線方程1.已知函數(shù)f(x)=ln(1+x)-x+x2,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程是________.13分析:∵f′(x)=1+x-1+2x,∴f′(1)=2,f(1)=ln2,∴曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,3f(1))處的切線方程為y-ln2=2(x-1),即3x-2y+2ln2-3=0.答案:3x-2y+2ln2-3=0角度二:確立切點(diǎn)坐標(biāo)2.(2018·沈陽模擬

)在平面直角坐標(biāo)系

xOy中,點(diǎn)

M在曲線

C:y=x3-x-1上,且在第三象限內(nèi),已知曲線C在點(diǎn)處的切線的斜率為2,則點(diǎn)的坐標(biāo)為________.MM分析:∵y′=3x2-1,曲線C在點(diǎn)M處的切線的斜率為2,∴3x2-1=2,x=±1,又∵點(diǎn)M在第三象限,∴=-1,∴=(-1)3-(-1)-1=-1,xy∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(-1,-1).答案:(-1,-1)角度三:已知切線求參數(shù)值或范圍3.(2017·武漢一模)已知a為常數(shù),若曲線y=ax2+3x-lnx上存在與直線x+y-1=0垂直的切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.分析:由題意知曲線上存在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值為1,1所以y′=2ax+3-x=1有正根,即2ax2+2x-1=0有正根.當(dāng)a≥0時(shí),明顯知足題意;1當(dāng)a<0時(shí),需知足≥0,解得-2≤a<0.1綜上,a≥-2.答案:1-,+∞24.若兩曲線y=x2-1與y=alnx-1存在公切線,則正實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.a(chǎn)分析:設(shè)y=alnx-1的切點(diǎn)為(x0,y0),求導(dǎo)y′=x,a則切線的斜率為,x0a所以公切線方程為y-(alnx0-1)=(x-x0),x0聯(lián)立方程y=x2-1可得x2-ax+a-alnx0=0,0由題意,可得=-a20x0-4(a-alnx)=0,則a=402(1-lnx0).x令f(x)=4x2(1-lnx)(x>0),則f′(x)=4x(1-2lnx),易知,函數(shù)f(x)=4x2(1-lnx)在(0,e)上是增函數(shù),在(e,+∞)上是減函數(shù),所以函數(shù)f(x)=4x2(1-lnx)的最大值是f(e)=2e,則正實(shí)數(shù)a的取值范圍是(0,2e].答案:(0,2e]角度四:切線的綜合應(yīng)用5.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=(x+1)lnx-a(x-1).(1)當(dāng)a=4時(shí),求曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線方程;若當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)>0,求a的取值范圍.解:(1)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).當(dāng)a=4時(shí),f(x)=(x+1)lnx-4(x-1),1f(1)=0,f′(x)=lnx+x-3,f′(1)=-2.故曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線方程為2x+y-2=0.(2)當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)>0等價(jià)于lnax-1x->0.x+1設(shè)g(x)=lnx-ax-1x+1,則g12ax2+21-ax+1g(1)=0.′()=-2=2,xxx+1xx+1①當(dāng)a≤2,x∈(1,+∞)時(shí),x2+2(1-a)x+1≥x2-2x+1>0,故g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上單一遞加,所以g(x)>0;②當(dāng)a>2時(shí),令g′(x)=0,得x1=a-1-a-12-1,x2=a-1+a-12-1.由x2>1和x1x2=1得x1<1,故當(dāng)x∈(1,x2)時(shí),g′(x)<0,g(x)在(1,x2)上單一遞減,所以g(x)<0.綜上,a的取值范圍是(-∞,2].[方法技巧]利用導(dǎo)數(shù)解決切線問題的方法(1)已知切點(diǎn)A(x0,f(x0))求斜率k,即求該點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值:k=f′(x0).已知斜率k,求切點(diǎn)A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k.(3)已知過某點(diǎn)M(x1,f(x1))(不是切點(diǎn))的切線斜率為k時(shí),常需設(shè)出切點(diǎn)

A(x0,f(x0))

,利用

k=

f

x1

-fx1-x0

x0

求解.1.(2014·全國(guó)卷Ⅱ)設(shè)曲線y=ax-ln(x+1)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為y=2x,則a=()A.0B.1C.2D.31分析:選Dy′=a-x+1,由題意得y′x=0=2,即a-1=2,所以a=3.212.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)曲線y=x+x在點(diǎn)(1,2)處的切線方程為________.1處的切線方程的斜率為y′|=2×1-1x1x=1所以切線方程為y-2=x-1,即x-y+1=0.答案:x-y+1=03.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)若直線y=kx+b是曲線y=lnx+2的切線,也是曲線y=ln(x1)的切線,則b=________.分析:y=lnx+2的切線方程為:1y=·x+lnx1+1(設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為x1),x1y=ln(x+1)的切線方程為:12x22y=x2+1x+ln(x+1)-x2+1(設(shè)切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x),11=x2,x1+1∴x212-x2+1,lnx+1=lnx+111解得x1=2,x2=-2,∴b=lnx1+1=1-ln2.答案:1-ln24.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ax3+x+1的圖象在點(diǎn)(1,f(1))處的切線過點(diǎn)(2,7),則a=________.分析:∵′()=32+1,fxaxf′(1)=3a+1.又f(1)=a+2,∴切線方程為y-(a+2)=(3a+1)(x-1).∵切線過點(diǎn)(2,7),7-(a+2)=3a+1,解得a=1.答案:15.(2015·全國(guó)卷Ⅱ)已知曲線y=x+lnx在點(diǎn)(1,1)處的切線與曲線y=ax2+(a+2)x1相切,則a=________.分析:∵y=x+lnx,1y′=1+,y′x=1=2.x∴曲線y=x+lnx在點(diǎn)(1,1)處的切線方程為y-1=2(x-1),即y=2x-1.∵y=2x-1與曲線y=ax2+(a+2)x+1相切,∴a≠0(當(dāng)a=0時(shí)曲線變成y=2x+1與已知直線平行).y=2x-1,由y=ax2+a+2x+1,消去y,得ax2+ax+2=0.2由=a-8a=0,解得a=8.一、選擇題1.設(shè)曲線y=1+cosxπ,1x-ay+1=0平行,則實(shí)數(shù)a等于sinx在點(diǎn)2處的切線與直線()A.-11B.2C.-2D.2-1-cosxπ1分析:選A∵y′=sin2x,∴y′x=2=-1,由條件知a=-1,∴a=-1.22.(2018·衡水調(diào)研)曲線y=1-x+2在點(diǎn)(-1,-1)處的切線方程為().=2x+1B.=2x-1AyyC.y=-2x-3D.y=-2x-2x分析:選A∵y=1-x+2=x+2,x+2-x222,y′|x=-1=2,∴y′==x+2x+2∴曲線在點(diǎn)(-1,-1)處的切線斜率為2,∴所求切線方程為y+1=2(x+1),即y=2x+1.3.(2018·濟(jì)南一模)已知曲線f(x)=lnx的切線經(jīng)過原點(diǎn),則此切線的斜率為().eB.-eA.1D.-1Cee分析:選C法一:∵f(x)=lnx,x∈(0,+∞),1∴f′(x)=x.設(shè)切點(diǎn)P(x0,lnx0),則切線的斜率為k=f′(x0)=1lnx0=kOP=.x0x0∴l(xiāng)nx0=1,∴x0=,∴=1=1.ekx0e法二:(數(shù)形聯(lián)合法):在同一坐標(biāo)系下作出y=lnx及曲線y=lnx經(jīng)過原點(diǎn)的切線,由圖可知,切線的斜率為正,且小于1,應(yīng)選C.1274.已知f(x)=lnx,g(x)=2x+mx+2(m<0),直線l與函數(shù)f(x),g(x)的圖象都相切,且與f(x)圖象的切點(diǎn)為(1,f(1)),則m的值為()A.-1B.-3.-4D.-2C分析:選D∵′()=1,x∴直線l的斜率為k=f′(1)=1.又f(1)=0,∴直線l的方程為y=x-1.g′(x)=x+m,設(shè)直線l與g(x)的圖象的切點(diǎn)為(x0,y0),則有x0+m=1,y0=x0-1,127又因?yàn)閥0=2x0+mx0+2(m<0),解得m=-2,應(yīng)選D.325.(2018·南昌二中模擬)設(shè)點(diǎn)P是曲線y=x-3x+3上的隨意一點(diǎn),P點(diǎn)處切線傾斜角α的取值范圍為()A.π5π2π0,2∪6,πB.3,π.0,π∪2π,πD.π,5πC2326分析:選C因?yàn)閥′=3x2-3≥-3,故切線斜率k≥-3,所以切線傾斜角α的π2π取值范圍是0,2∪3,π.16.已知曲線y=ex+1,則曲線的切線斜率獲得最小值時(shí)的直線方程為()A.x+4y-2=0B.x-4y+2=0C.4x+2y-1=0D.4x-2y-1=0-ex-1xx1x1分析:選Ay′=ex+12=x1,因?yàn)閑>0,所以e+ex≥2e×ex=2(當(dāng)e+ex+2x1x1y′=-1≥-1且僅當(dāng)e=x,即x=0時(shí)取等號(hào)),則e+x+2≥4,故1(當(dāng)x=0時(shí)取eex4e+ex+21等號(hào)).當(dāng)x=0時(shí),曲線的切線斜率獲得最大值,此時(shí)切點(diǎn)的坐標(biāo)為0,2,切線的方程為y11x-0),即x+4y-2=0.應(yīng)選.-=-(24A二、填空題7.已知f()為偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)=ln(-)+3x,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,-3)xx處的切線方程是________.1分析:由題意,當(dāng)x>0時(shí),則-x<0,f(x)=f(-x)=lnx-3x,則f′(x)=x-3,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,-3)處的切線的斜率f′(1)=-2,則切線方程為y-(-3)=-2(x1),即2x+y+1=0.答案:2x+y+1=08.曲線y=log2x在點(diǎn)(1,0)處的切線與坐標(biāo)軸所圍三角形的面積等于________.11分析:∵y′=xln2,∴k=ln2,∴切線方程為y=ln12(x-1),令y=0,得x=1,令x=0,得y=-1,ln2111∴所求三角形面積為S=2×1×ln2=2ln2.1答案:2ln29.(2017·東營(yíng)一模)函數(shù)f(x)=xlnx在點(diǎn)P(x,f(x))處的切線與直線x+y=0垂00直,則切點(diǎn)P(x,f(x))的坐標(biāo)為________.00分析:∵f(x)=xlnx,∴f′(x)=lnx+1,由題意得f′(x0)·(-1)=-1,即f′(x0)=1?ln

x0+1=1?ln

x0=0?

x0=1,f(x0)=1·ln1=0,P(1,0).答案:(1,0)10.設(shè)過曲線f(x)=-ex-x(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))上的隨意一點(diǎn)的切線為l1,總存在過曲線g(x)=mx-3sinx上的一點(diǎn)處的切線l,使l⊥l,則m的取值范圍是________.212分析:設(shè)曲線f(x)上隨意一點(diǎn)A(x1,y1),曲線g(x)上存在一點(diǎn)B(x2,y2),f′(x)=-x-1,′()=-3cosx.egxm由題意可得f′(x)g′(x)=-1,且f′(x)=-ex-1∈(-∞,-1),g′(x)=m121123cosx2∈[m-3,m+3].曲線

因?yàn)檫^曲線f(x)=-ex-x(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))上的隨意一點(diǎn)的切線為g(x)=mx-3sinx上的一點(diǎn)處的切線l2,使l1⊥l2,

l1,總存在過所以(0,1)?[m-3,m+3],所以

m-3≤0,且

m+3≥1,解得-2≤m≤3.答案:[-2,3]三、解答題13211.已知函數(shù)f(x)=x-2x+3x(x∈R)的圖象為曲線C.求過曲線C上隨意一點(diǎn)切線斜率的取值范圍;(2)若在曲線C上存在兩條互相垂直的切線,求此中一條切線與曲線C的切點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.解:(1)由題意得f′(x)=x2-4x+3,則f′(x)=(x-2)2-1≥-1,即過曲線C上隨意一點(diǎn)切線斜率的取值范圍是[-1,+∞).設(shè)曲線C的此中一條切線的斜率為k,k≥-1,則由題意,及(1)可知,1≥-1,-k解得-1≤k<0或k≥1,故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1,得x∈(-∞,2-2]∪(1,3)∪[2+2,+∞).12.(2017·北京高考)已知函數(shù)f(x)=excosx-x.求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;π求函數(shù)f(x)在區(qū)間0,2上的最大值和最小值.解:(1)因?yàn)閒(x)=excosx-x,所以f′()=ex(cosx-sinx)-1,′(0)=0.xf又因?yàn)閒(0)=1,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為y=1.(2)設(shè)()=ex(cosx-sinx)-1,hx則h′(x)=ex(cosx-sinx-sinx-cosx)=-2exsinx.π當(dāng)x∈0,2時(shí),h′(x)<0,π所以h(x)在區(qū)間0,2上單一遞減.π所以對(duì)隨意x∈0,2,有h(x)<h(0)=0,即f′(x)<0.π所以函數(shù)f(x)在區(qū)間0,2上單一遞減.π所以f(x)在區(qū)間0,2上的最大值為f(0)=1,ππ最小值為f2=-2.2的圖象在點(diǎn)2)處的切線為l,若l也與1.(2018·廣東七校聯(lián)考)已知函數(shù)y=x(x0,x0函數(shù)y=lnx,x∈(0,1)的圖象相切,則x0必知足()11A.0<x0<2B.2<x0<12C.2<x0<2D.2<x0<31分析:選Dy=lnx,x∈(0,1)的導(dǎo)數(shù)y′=x>1,設(shè)切點(diǎn)為(t,lnt),1則切線l的方程為y=tx+lnt-1,因?yàn)楹瘮?shù)y=x2的圖象在點(diǎn)(x0,02)處的切線l的斜率為20,xx則切線方程為y=2x20x-x0,因?yàn)閘也與函數(shù)y=lnx,x∈(0,1)的圖象相切,2x10=,則1+ln22∈(1,+∞).則有tx0=x0,x0x20=1-lnt,令g(x)=x2-ln2x-1,x∈(1,+∞),所以該函數(shù)的零點(diǎn)就是x0,則清除A、B;2x2-1又因?yàn)間′(x)=2x-x=x>0,所以函數(shù)g(x)在(1,+∞)上單一遞加.又g(1)=-ln2<0,g(2)=1-ln22<0,g(3)=2-ln23>0,進(jìn)而2<x<3.02.函數(shù)y=f(x)圖象上不一樣兩點(diǎn)(1,1),(2,y2)處的切線的斜率分別是kM,N,MxyNxk規(guī)定(,)=|kM-kN|(||為線段的長(zhǎng)度)叫做曲線y=f(x)在點(diǎn)與點(diǎn)之間的“彎φMN|MN|MNMNMN曲度”.設(shè)曲線f(x)=x3+2上不一樣兩點(diǎn)(1,y1),(2,y2),且1x2=1,則(,)的MxNxxφMN取值范圍是________.分析:f′(x)=3x2,設(shè)x1+x2=t(|t|>2),22xx則φ(M,N)=12x1-x22+x13+2-x23-2222|xx=12x1-x22222[1+x1+x1x2+x2]3|x-x|·|x+x|=|x1-x2|12121+[x1+x22-x1x2]23|x+x|3|t|3=122=2=.122221+[x+x-1]1+t-1t2+t2-222設(shè)g(x)=x+x,x>4,則g′(x)=1-x2>0,所以g(x)在(4,+∞)上單一遞加,所以9g(x)>g(4)=2.225所以t+2-2>,t2310所以0<φ(M,N)<.5答案:3100,5高考研究課二函數(shù)單一性必考,導(dǎo)數(shù)工具離不了[全國(guó)卷5年命題剖析]考點(diǎn)考察頻度考察角度函數(shù)單一性5年8考議論單一性及證明單一性問題函數(shù)單一性的判斷[典例]設(shè)函數(shù)f(x)=-a2lnx+x2-ax(a∈R).議論函數(shù)f(x)的單一性.22a22x2-ax-a2[解]由f(x)=-alnx+x-ax,可知f′(x)=-x+2x-a=x=2x+ax-a(x>0).x若a>0,則當(dāng)x∈(0,a)時(shí),f′(x)<0,函數(shù)f(x)單一遞減,當(dāng)x∈(a,+∞)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單一遞加;若a=0,則f′(x)=2x>0在x∈(0,+∞)內(nèi)恒建立,函數(shù)

f(x)單一遞加;a

a若a<0,則當(dāng)

x∈

0,-2

時(shí),f′(x)<0,函數(shù)

f(x)單一遞減,當(dāng)

x∈-2,+∞時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單一遞加.[方法技巧]導(dǎo)數(shù)法判斷函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)單一性的步驟求f′(x);確立f′(x)在(a,b)內(nèi)的符號(hào);(3)作出結(jié)論:f′(x)>0時(shí)為增函數(shù);f′(x)<0時(shí)為減函數(shù).[提示]研究含參數(shù)函數(shù)的單一性時(shí),需注意依照參數(shù)取值對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類議論.[即時(shí)操練]x1.(2017·蕪湖一模)函數(shù)f(x)=e-ex,x∈R的單一遞加區(qū)間是()A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.()D.(1,+∞)-∞,1分析:選D由題意知,f′(x)=ex-e,令f′(x)>0,解得x>1,應(yīng)選D.2.(2016·全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)議論函數(shù)f(x)=x-2xxe的單一性,并證明當(dāng)x>0時(shí),(x-2)ex+2+x+2>0.解:f(x)的定義域?yàn)?-∞,-2)∪(-2,+∞).x-1x+2ex--2ex2exf′(x)=2x=x2x+2x+2≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí),f′(x)=0,所以f(x)在(-∞,-2),(-2,+∞)上單一遞加.所以當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)>f(0)=-1.所以(x-2)ex>-(x+2),即(x-2)ex+x+2>0.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單一性的應(yīng)用函數(shù)的單一性是高考命題的要點(diǎn),其應(yīng)用是考察熱門.,常有的命題角度有:1y=fx與y=f′x的圖象辨別;比較大小;已知函數(shù)單一性求參數(shù)的取值范圍;結(jié)構(gòu)函數(shù)解不等式.角度一:y=f(x)與y=f′(x)的圖象辨別1.已知函數(shù)f()=ax3+2+cx+,若函數(shù)f()的圖象以下圖,則必定有()xbxdxA.b>0,c>0B.b<0,c>0C.b>0,c<0D.b<0,c<0分析:選B由函數(shù)的圖象與y軸的交點(diǎn)在原點(diǎn)的上方可知,d>0,′()=32+2bxfxax+c,由函數(shù)的圖象可知,函數(shù)f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn),且先增,再減,最后增,所以方程f′(x)2=0有兩個(gè)大于0不一樣的實(shí)根,且a>0,由根與系數(shù)的關(guān)系可得-3a>0,3a>0,則b<0,c>0.2.已知函數(shù)y=f(x)的圖象是以下四個(gè)圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的圖象是()分析:選B由函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象自左至右是先增后減,可知函數(shù)yf(x)圖象的切線的斜率自左至右先增大后減?。嵌榷罕容^大小3.已知函數(shù)F(x)=xf(x),f(x)知足f(x)=f(-x),且當(dāng)x∈(-∞,0]時(shí),F(xiàn)′(x)<00.10.111建立,若a=2·f(2),b=ln2·f(ln2),c=log22·flog22,則a,b,c的大小關(guān)系是()A.a(chǎn)>b>cB.c>a>bC.>>D.>>cbaacb分析:選C因?yàn)閒(x)=f(-x),所以f(x)是偶函數(shù),則函數(shù)F(x)=xf(x)是奇函數(shù).因?yàn)楫?dāng)x∈(-∞,0]時(shí),F(xiàn)′(x)<0建立,所以F(x)在(-∞,0]上是減函數(shù),所以F(x)在R上是減函數(shù),0.11因?yàn)?>1,0<ln2<1,log22=-1<0,所以c>b>a.角度三:已知函數(shù)單一性求參數(shù)的取值范圍4.(2018·寶雞一檢)已知函數(shù)f()=x2+4+lnx,若函數(shù)f(x)在(1,2)上是單一函xxa數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(-6,+∞)B.(-∞,-16)C.(-∞,-16]∪[-6,+∞)D.(-∞,-16)∪(-6,+∞)分析:選C∵f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),′()=2xa2x2+4x+a+4+=,fxxxf(x)在(1,2)上是單一函數(shù),∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在(1,2)上恒建立,即2x2+4x+a≥0或2x2+4x+a≤0在(1,2)上恒建立,即a≥-(2x2+4x)或a≤-(2x2+4x)在(1,2)上恒建立.記g(x)=-(2x2+4x),1<x<2,則-16<g(x)<-6,∴a≥-6或a≤-16,應(yīng)選C.5.(2018·成都模擬)已知函數(shù)f(x)=-1x2+4x-3lnx在區(qū)間[t,t+1]上不但一,2則t的取值范圍是________.分析:由題意知f′()=-x+4-3=-x-1x-3,由f′()=0得函數(shù)f(x)xxxx的兩個(gè)極值點(diǎn)為1和3,則只需這兩個(gè)極值點(diǎn)有一個(gè)在區(qū)間(t,t+1)內(nèi),函數(shù)f(x)在區(qū)間[t,t+1]上就不但一,t<1,t<3,?0<t<1或2<t<3.∴1∈(t,t+1)或3∈(t,t+1)?或t+1>1t+1>3答案:(0,1)∪(2,3)[方法技巧]由函數(shù)的單一性求參數(shù)的范圍的方法(1)可導(dǎo)函數(shù)f(x)在D上單一遞加(或遞減)求參數(shù)范圍問題,可轉(zhuǎn)變成f′(x)≥0(或f′(x)≤0)對(duì)x∈D恒建立問題,再參變分別,轉(zhuǎn)變成求最值問題,要注意“=”能否取到.(2)可導(dǎo)函數(shù)在某一區(qū)間上存在單一區(qū)間,實(shí)質(zhì)上就是f′()>0(或′()<0)在該區(qū)xfx間上存在解集,這樣就把函數(shù)的單一性問題轉(zhuǎn)變成不等式問題.若已知f(x)在區(qū)間I上的單一性,區(qū)間I中含有參數(shù)時(shí),可先求出f(x)的單一區(qū)間,令I(lǐng)是其單一區(qū)間的子集,進(jìn)而可求出參數(shù)的取值范圍.(4)若已知f(x)在D上不但一,則f(x)在D上有極值點(diǎn),且極值點(diǎn)不是D的端點(diǎn).角度四:結(jié)構(gòu)函數(shù)解不等式6.已知函數(shù)f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),且f(1)1f(x)-f′(x)>0,=e,對(duì)隨意實(shí)數(shù)都有則不等式f(x)<ex-2的解集為()A.(-∞,e)B.(1,+∞)C.(1,e)D.(e,+∞)分析:選B令(fxf′x-fx(fx)=x-2,′()=x-2<0,所以函數(shù))=x-2gxegxegxe是減函數(shù),又g(1)=1,所以不等式f(x)<ex-2的解集為(1,+∞).7.設(shè)函數(shù)f(x)是定義在(-∞,0)上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為f′(),且有2(x)+xfxf′(x)>x2,則不等式(x+2018)2f(x+2018)-f(-1)<0的解集為________.分析:令g(x)=x2f(x),由2f(x)+xf′(x)>x2(x<0),得g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)=x[2f(x)+xf′(x)]<x3<0,故函數(shù)g(x)=x2f(x)在(-∞,0)上是減函數(shù),故由不等式(x2018)2f(x+2018)-f(-1)<0,可得-1<x+2018<0,即-2019<x<-2018,所以不等式的解集為(-2019,-2018).答案:(-2019,-2018)11.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)若函數(shù)f(x)=x-3sin2x+asinx在(-∞,+∞)單一遞加,則a的取值范圍是()A.[-1,1]B.-1,13C.-1,1D.-1,-133312分析:選C法一:取a=-1,則f(x)=x-3sin2x-sinx,f′(x)=1-3cos2x-cosx,但f′(0)22A、=1--1=-<0,不具備在(-∞,+∞)單一遞加的條件,故清除33B、D.應(yīng)選C.法二:函數(shù)f(x)=1x+asinx在(-∞,+∞)單一遞加,等價(jià)于′()=1-sin2x3fx2cos2x+acosx=-cos2x+acosx+5≥0在(-∞,+∞)恒建立.設(shè)cosx=t,則g(t)3334g145=-++≥0,4t2+at+53a31=-≥0在[-1,1]恒建立,所以4解得-3353g-1=-3-a+3≥0,1≤a≤3.應(yīng)選

C.2.(2014·全國(guó)卷Ⅱ

)若函數(shù)

f(x)=kx-ln

x在區(qū)間(1,+∞)單一遞加,則

k的取值范圍是

(

)A.(-∞,-

2]

B.(-∞,-

1]C.[2,+∞)

D.[1,+∞)分析:選

D

因?yàn)?/p>

f(x)=kx-ln

x,所以

1f′(x)=k-x.因?yàn)?/p>

f(x)在區(qū)間(1,+∞)上1

1單一遞加,所以當(dāng)x>1時(shí),f′(x)=k-x≥0恒建立,即k≥x在區(qū)間(1,+∞)上恒建立.因?yàn)閤>1,所以10<<1,所以k≥1.應(yīng)選D.x3.(2017·全國(guó)卷Ⅰxx-a)-a2x.)已知函數(shù)f(x)=e(e議論f(x)的單一性;若f(x)≥0,求a的取值范圍.解:(1)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?-∞,+∞),′(x)=2e2x-aex-a2=(2ex+a)(ex-a).2x①若a=0,則f(x)=e在(-∞,+∞)上單一遞加.②若a>0,則由f′(x)=0,得x=lna.當(dāng)x∈(-∞,lna)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(lna,+∞)時(shí),f′(x)>0.故f(x)在(-∞,lna)上單一遞減,在(lna,+∞)上單一遞加.a(chǎn)③若a<0,則由f′(x)=0,得x=ln-2.當(dāng)x∈-∞,ln-a時(shí),′()<0;2fx當(dāng)x∈lna-2,+∞時(shí),f′(x)>0.故f(x)在-∞,lna-2上單一遞減,a在ln-2,+∞上單一遞加.①若a=0,則f(x)=e2x,所以f(x)≥0.②若a>0,則由(1)得,當(dāng)x=lna時(shí),f(x)獲得最小值,最小值為f(lna)=-a2lna.進(jìn)而當(dāng)且僅當(dāng)-a2lna≥0,即0<a≤1時(shí),f(x)≥0.aa③若a<0,則由(1)得,當(dāng)x=ln-2時(shí),f(x)獲得最小值,最小值為fln-2=23a23aa-ln--ln-≥0,42.進(jìn)而當(dāng)且僅當(dāng)a423即-2e4≤a<0時(shí),f(x)≥0.綜上,a的取值范圍是3.-2e,14一、選擇題1.已知函數(shù)f(x)=lnx+x2-3x(a∈R),則函數(shù)f(x)的單一遞加區(qū)間為()A.1B.(1,+∞)-∞,211C.-∞,和(1,+∞)D.0,22和(1,+∞)2x2-3x+111分析:選Df′(x)=x(x>0),令f′(x)=0,得x=2或x=1,當(dāng)0<x<2或x>1時(shí),′()>0,所以f()的單一遞加區(qū)間為0,1和(1,+∞).fxx22.(2018·成都外國(guó)語學(xué)校月考)已知函數(shù)f(x)=x2+2cosx,若f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),則函數(shù)f′()的圖象大概是()x分析:選A設(shè)g(x)=f′(x)=2x-2sinx,g′(x)=2-2cosx≥0,所以函數(shù)f′(x)在R上單一遞加.1-x3.對(duì)于R上可導(dǎo)的隨意函數(shù)f(x),若知足f′x≤0,則必有()A.(0)+(2)>2f(1)B.f(0)+(2)≤2(1)ffffC.f(0)+f(2)<2f(1)D.f(0)+f(2)≥2f(1)分析:選A當(dāng)x<1時(shí),f′(x)<0,此時(shí)函數(shù)f(x)單一遞減,當(dāng)x>1時(shí),f′(x)>0,此時(shí)函數(shù)f(x)單一遞加,∴當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)f(x)獲得極小值同時(shí)也獲得最小值,所以f(0)>f(1),f(2)>f(1),則f(0)+f(2)>2f(1).4.已知函數(shù)f(x)=xsin12-π,π12)x,x,x∈22,且f(x)<f(x),那么(A.x1-x2>0B.x1+x2>02222C.x1-x2>0D.x1-x2<0分析:選D由f(x)=xsinx得f′(x)=sinx+xcosx=cosx(tanx+x),當(dāng)x∈π時(shí),f′(x)>0,即f(x)在πf(-x)=-xsin(-x)=xsinx,0,20,2上為增函數(shù),又因此f(x)為偶函數(shù),∴當(dāng)f(x1)<(x2)時(shí),有f(|x1|)<(|x2|),∴|1|<|x2x22|,1-2<0,ffxx應(yīng)選D.5.(2017·吉林長(zhǎng)春三模)定義在R上的函數(shù)f(x)知足:′()>(x)恒建立,若x1fxf<x,則exf(x)與exf(x)的大小關(guān)系為()21221A.ex1f(x2)>ex2f(x1)B.ex1f(x2)<ex2f(x1)C.ex1f(x2)=ex2f(x1)D.exf(x)與exf(x)的大小關(guān)系不確立1221分析:選A設(shè)g(x)=fxf′xex-fxexf′x-fx,x,則g′(x)=x2=exee由題意知′()>0,所以()單一遞加,當(dāng)x1<x2時(shí),(x1)<(2),即fx1<fx2,gxgxggxex1ex2所以exf(x)>exf(x).12211216.(2018·九江模擬)已知函數(shù)f(x)=2x+2ax-lnx,若f(x)在區(qū)間3,2上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()44A.-∞,3B.3,+∞C.-∞,-3D.32-,+∞2分析:選Bf′()=+2a-1≥0在1,2上恒建立,xxx31即2a≥-x+x在3,2上恒建立,8x+xmax=3,∵842a≥3,即a≥3.二、填空題7.設(shè)函數(shù)

1f(x)=x(ex-1)-2x2,則函數(shù)

f(x)的單一增區(qū)間為

________.分析:因?yàn)?/p>

f(x)=x(e

x12-1)-x,所以2

f′(x)=e-1+xe-x=(e

x-1)(

x+1).令f′(x)>0,即(ex-1)·(x+1)>0,解得x∈(-∞,-1)或x∈(0,+∞).所以函數(shù)f(x)的單一增區(qū)間為(-∞,-1)和(0,+∞).答案:(-∞,-1)和(0,+∞)8.已知函數(shù)f(x)=xlnx-ax2-x.若函數(shù)f(x)在定義域上為減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.分析:由題意可知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).f′(x)=lnx-2ax,因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在定義域上為減函數(shù),lnx所以lnx-2ax≤0,即a≥2x在(0,+∞)上恒建立,lnx1-lnx令g(x)=2x,則g′(x)=2x2,當(dāng)0<x<e時(shí),g′(x)>0;當(dāng)x>e時(shí),g′(x)<0,所以()max=(e)=1,gxg2e1所以a≥2e.1答案:,+∞2e9.(2018·蘭州診療)若函數(shù)f(x)=x2-ex-ax在R上存在單一遞加區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.分析:∵f(x)=x2-ex-ax,∴f′(x)=2x-ex-a,x∵函數(shù)f(x)=x2-e-ax在R上存在單一遞加區(qū)間,∴′()=2x-ex-≥0有解,即≤2-ex有解,fxaax設(shè)g(x)=2x-ex,則g′(x)=2-ex,令g′(x)=0,解得x=ln2,則當(dāng)x<ln2時(shí),′()>0,(x)單一遞加,gxg當(dāng)x>ln2時(shí),g′(x)<0,g(x)單一遞減,∴當(dāng)x=ln2時(shí),()獲得最大值,且(x)max=(ln2)=2ln2-2,∴≤2ln2-2.gxgga答案:(-∞,2ln2-2]三、解答題210.已知函數(shù)f(x)=x-x+1-alnx,a>0.議論f(x)的單一性.2ax2-ax+2解:由題意知,f(x)的定義域是(0,+∞),導(dǎo)函數(shù)′()=1+2-=2.fxxxx設(shè)g(x)=x2-ax+2,二次方程g(x)=0的鑒別式=a2-8.①當(dāng)≤0,即0<a≤22時(shí),對(duì)全部x>0都有f′(x)≥0.此時(shí)f(x)是(0,+∞)上的單一遞加函數(shù).②當(dāng)>0,即a>22時(shí),方程g(x)=0有兩個(gè)不一樣的實(shí)根x1=a-a2-8,x2=2a+a2-8,0<x1<x2.2由f′(x)>0,得0<x<x1或x>x2.由f′(x)<0,得x1<x<x2.所以f(x)在a-a2-80,上單一遞加,2在a-a2-8,a+a2-8上單一遞減,222在a+a-8,+∞上單一遞加.211.(2018·武漢調(diào)研)已知函數(shù)f()=ln.xxx(1)若函數(shù)g(x)=f(x)+ax在區(qū)間[e2,+∞)上為增函數(shù),求a的取值范圍;x2+mx-3(2)若對(duì)隨意x∈(0,+∞),f(x)≥2恒建立,務(wù)實(shí)數(shù)m的最大值.解:(1)由題意得g′()=′()+=lnx++1.xfxaa∵函數(shù)g(x)在區(qū)間[e2,+∞)上為增函數(shù),∴當(dāng)x∈[e2,+∞)時(shí),g′(x)≥0,即lnx+a+1≥0在[e2,+∞)上恒建立.∴a≥-1-lnx.令h(x)=-lnx-1,∴a≥h(x)max,當(dāng)x∈[e2,+∞)時(shí),lnx∈[2,+∞),h(x)∈(-∞,-3],∴a≥-3,即a的取值范圍是[-3,+∞).∵2f(x)≥-x2+mx-3,即mx≤2xlnx+x2+3,又x>0,∴≤2xlnx+x2+3在x∈(0,+∞)上恒建立.mx2xlnx+x2+33記t(x)=x=2lnx+x+x.∴m≤t(x)min.23

x2+2x-3

+3

-1∵t′(x)=x+1-x2=

x2

x2

,令t′(x)=0,得x=1或x=-3(舍去).當(dāng)x∈(0,1)時(shí),t′(x)<0,函數(shù)t(x)在(0,1)上單一遞減;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),t′(x)>0,函數(shù)t(x)在(1,+∞)上單一遞加.∴t(x)min=t(1)=4.m≤t(x)min=4,即m的最大值為4.1312.(2018·湖南十校聯(lián)考)函數(shù)f(x)=x+|x-a|(x∈R,a∈R).若函數(shù)f(x)在R上為增函數(shù),求a的取值范圍;(2)若函數(shù)f(x)在R上不但一時(shí),記f(x)在[-1,1]上的最大值、最小值分別為(),Mam(a),求M(a)-m(a).13x+x-a,x≥a,解:由已知得,f(x)=13x-x+a,x<a,令g(x)=1x3+x-a,則g′(x)=x2+1>0,3所以

g(x)在[a,+∞)上為增函數(shù).13

2令h(x)=3x-x+a,則h′(x)=x-1.令h′(x)=0,得x=±1,所以h(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函數(shù),在(-1,1)上為減函數(shù).(1)因?yàn)閒(x)在R上是增函數(shù),所以(x)在(-∞,a)上為增函數(shù),所以≤-1.ha故a的取值范圍為(-∞,-1].因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在R上不但一,所以a>-1.當(dāng)-1<a<1時(shí),f(x)在(-∞,-1)上是增函數(shù),在(-1,a)上是減函數(shù),在[a,+∞)上是增函數(shù),a3所以m(a)=3,()=max{(-1),(1)}24=maxa+,-a.Mahg334214當(dāng)-a≥a+,即-1<a≤時(shí),M(a)=-a,333313M(a)-m(a)=-3(a+3a-4);4212當(dāng)3-a<a+3,即3<a<1時(shí),M(a)=a+3,13M(a)-m(a)=-3(a-3a-2).當(dāng)a≥1時(shí),f(x)在[-1,1]上是減函數(shù),所以m(a)=h(1)=a-2,M(a)=h(-1)=a+2.334故M(a)-m(a)=3.-1a3-413+3,-1<≤,aa3綜上,()-()=-1a3-3a-2,1<a<1,Mama334a≥1.31.已知函數(shù)f(x)=lnx+(e-)x-,此中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).若不等式f()≤0abxb恒建立,則a的最小值為________.分析:∵函數(shù)f(x)=lnx+(e-)-,此中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),axb1∴f′(x)=x+e-a(x>0),當(dāng)a≤e時(shí),f′(x)>0恒建立,f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),∴f(x)≤0不行能恒成立,當(dāng)a>e時(shí),由1=0,得x=1′()=+e-,fxxaa-e1當(dāng)x∈0,a-e時(shí),f′(x)>0,f(x)單一遞加,1當(dāng)x∈a-e,+∞時(shí),f′(x)<0,f(x)單一遞減,1∴當(dāng)x=a-e時(shí),f(x)取最大值,∵不等式f(x)≤0恒建立,1fa-e=-ln(a-e)-b-1≤0,b≥-1-ln(a-e),∴b≥-1-lna-e(>e),aaa1-lnx-e令F(x)=(x>e),x1x-ex+1+lnx-e則F′(x)=x2x-elnx-e-e=x-ex2,令H(x)=(x-e)ln(x-e)-e,則H′(x)=ln(x-e)+1,1由H′(x)=0,得x=e+e,1當(dāng)x∈e+e,+∞時(shí),H′(x)>0,H(x)是增函數(shù),1x∈e,e+e時(shí),H′(x)<0,H(x)是減函數(shù),∴當(dāng)x1)取最小值H11=e+時(shí),(e+=-e-,eeex→e時(shí),H(x)→0,x>2e時(shí),H(x)>0,H(2e)=0,∴當(dāng)x∈(e,2e)時(shí),F(xiàn)′(x)<0,F(xiàn)(x)是減函數(shù),當(dāng)x∈(2e,+∞)時(shí),F(xiàn)′(x)>0,F(xiàn)(x)是增函數(shù),1∴x=2e時(shí),F(xiàn)(x)取最小值,F(xiàn)(2e)=-e,b1∴a的最小值為-e.答案:-

1e2.已知函數(shù)f(x)=ln(x+a)+ax(a∈R).當(dāng)a=-1時(shí),求函數(shù)y=f(x)的極值;議論函數(shù)y=f(x)的單一性.解:(1)當(dāng)a=-1時(shí),f(x)=ln(x-1)-x(x>1),2-x則f′(x)=x-1-1=x-1.由f′(x)<0,得x>2;由f′(x)>0,得1<x<2,所以f(x)極大值=f(2)=-2,無極小值.函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?-a,+∞),ax+a2+1f′(x)=x+a.①當(dāng)a≥0時(shí),f′(x)>0,所以函數(shù)f(x)在(-a,+∞)上為增函數(shù).11②當(dāng)a<0時(shí),令f′(x)=0,解得x=-a-a>-a,當(dāng)f′(x)>0時(shí),解得-a<x<-a-a,11函數(shù)f(x)在-a,-a-a上為單一遞加函數(shù);當(dāng)f′(x)<0時(shí),解得x>-a-a,函數(shù)f(x)1在-a-a,+∞上為單一遞減函數(shù).綜上所述,當(dāng)

a≥0時(shí),函數(shù)

f(x)在(-a,+∞)上單一遞加;當(dāng)

a<0時(shí),函數(shù)

f(x)在1

1-a,-a-a

上單一遞加,在

-a-a,+∞上單一遞減.高考研究課

(三)極值、最值兩考點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)巧推演[全國(guó)卷5年命題剖析]考點(diǎn)考察頻度考察角度極值5年6考求極值、由極值求參數(shù)最值5年5考求最值、證明最值的存在性運(yùn)用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值問題函數(shù)的極值是每年高考的必考內(nèi)容,題型既有選擇題、填空題,也有解答題,難度適中,為中高檔題.常有的命題角度有:知圖判斷函數(shù)極值;已知函數(shù)求極值;已知極值求參數(shù)值或范圍.角度一:知圖判斷函數(shù)極值1.(2018·赤峰模擬)設(shè)函數(shù)f(x)在定義域R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為′(),若函數(shù)y=fx(1-x)f′(x)的圖象以下圖,則以下結(jié)論中必定建立的是()A.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(1)B.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(1)C.函數(shù)

f(x)有極大值

f(2)

和極小值

f(-2)D.函數(shù)

f(x)有極大值

f(-2)和極小值

f(2)分析:選D由題圖可知,當(dāng)x<-2時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x=-2時(shí),f′(x)=0;當(dāng)-2<x<1時(shí),f′(x)<0;當(dāng)1<x<2時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x=2時(shí),f′(x)=0;當(dāng)x>2時(shí),′()>0.由此可得函數(shù)f()在x=-2處獲得極大值,在x=2處獲得極小值.應(yīng)選D.fxx角度二:已知函數(shù)求極值a2.已知函數(shù)f(x)=x-1+ex(a∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求a的值;求函數(shù)f(x)的極值.a(chǎn)a解:(1)由f(x)=x-1+ex,得f′(x)=1-ex.又曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,a得f′(1)=0,即1-e=0,解得a=e.af′(x)=1-x,e①當(dāng)a≤0時(shí),f′(x)>0,f(x)為(-∞,+∞)上的增函數(shù),所以函數(shù)f(x)無極值.②當(dāng)a>0時(shí),令′()=0,得ex=,即x=ln.當(dāng)x∈(-∞,ln)時(shí),′()fxaaafx<0;當(dāng)x∈(lna,+∞)時(shí),f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,lna)上單一遞減,在(lna,+∞)上單一遞加,故f(x)在x=lna處獲得極小值,且極小值為f(lna)=lna,無極大值.綜上,當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)無極值;當(dāng)a>0時(shí),f(x)在x=lna處獲得極小值lna,無極大值.角度三:已知極值求參數(shù)值或范圍123.設(shè)函數(shù)f(x)=lnx-2ax-bx,若x=1是f(x)的極大值點(diǎn),則a的取值范圍是()A.(-1,0)B.(-1,+∞)C.(0,1)D.(1,+∞)1分析:選Bf′(x)=x-ax-b(x>0),因?yàn)閤=1是f(x)的極大值點(diǎn),所以f′(1)=1-a-b=0,即b=1-a,1

1-x

ax+1則f′(x)=x-ax-1+a=

x

(x>0),當(dāng)a<0時(shí),因?yàn)?/p>

x=1是f(x)的極大值點(diǎn),所以f(x)在(0,1)11,-a,+∞上是增函數(shù),在1,-a上是減函數(shù),1則-a>1,即-1<a<0;1當(dāng)a=0時(shí),f′(x)=x-1,f(x)在(0,1)是增函數(shù),在(1,+∞)上是減函數(shù),所以x=1是f(x)的極大值點(diǎn);當(dāng)a>0時(shí),f(x)在(0,1)是增函數(shù),在(1,+∞)上是減函數(shù),所以x=1是f(x)的極大值點(diǎn).綜上,a的取值范圍是(-1,+∞).4.(2018·江西八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=x(lnx-ax)有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()1A.(-∞,0)B.0,C.(0,1)D.(0,+∞)分析:選B∵f(x)=x(lnx-ax),∴f′(x)=lnx-2ax+1,故f′()在(0,+∞)上有兩個(gè)不一樣的零點(diǎn),x令flnx+1′()=0,則2=,xaxlnx+1-lnx設(shè)g(x)=x,則g′(x)=x2,g(x)在(0,1)上單一遞加,在(1,+∞)上單一遞減,又∵當(dāng)x→0時(shí),g(x)→-∞,當(dāng)x→+∞時(shí),g(x)→0,而g(x)max=g(1)=1,∴只需0<2a<1,1即0<a<2.[方法技巧]利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)極值的一般流程運(yùn)用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的最值問題[典例](2018·日照模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=(x-1)ex-kx2(k∈R).(1)當(dāng)k=1時(shí),求函數(shù)f(x)的單一區(qū)間;(2)當(dāng)k∈1,1時(shí),求函數(shù)f(x)在[0,k]上的最大值M.2[解](1)當(dāng)k=1時(shí),f(x)=(x-1)ex-x2,f′(x)=ex+(x-1)ex-2x=x(ex-2).令f′(x)=0,得x1=0,x2=ln2.當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化狀況以下表:x(-∞,0)0(0,ln2)ln2(ln2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)極大值極小值由表可知,函數(shù)f()的遞減區(qū)間為(0,ln2),遞加區(qū)間為(-∞,0),(ln2,+∞).x(2)f′(x)=ex+(x-1)ex-2kx=x(ex-2k),1∵2<k≤1,∴1<2k≤2,由(1)可知f(x)在(0,ln2k)上單一遞減,在(ln2k,+∞)上單一遞加.1設(shè)g(x)=x-ln2x2<x≤1,1則g′(x)=1-x,∵1<x≤1,∴1≤1<2,∴-1<1-1≤0,2xx∴g(x)=x-ln2x在12,1上單一遞減,1∵2<x≤1,g(x)>g(1)=1-ln2>0,k-ln2k>0,即k>ln2k,f(x)在(0,ln2k)上單一遞減,在(ln2k,k)上單一遞加,f(x)在[0,k]上的最大值應(yīng)在端點(diǎn)處獲得.而f(0)=-1,f(k)=(k-1)ek-k3,下邊比較f(0)與f(k)的大小.令h(k)=f(k)-f(0)=(k-1)ek-k3+1,則h′(k)=k(ek-3k),再令φ(k)=ek-3k,則φ′(k)=ek-3<e-3<0,1∴φ(k)在2,1上遞減,13而φ2·φ(1)=e-2(e-3)<0,∴存在0∈1(0)=0,且當(dāng)1)>0,當(dāng)∈(0,1)時(shí),()xkkxk2φx2φkφ<0,∴h(k)在1,x0上單一遞加,在(x0,1)上單一遞減.2117又h2=-2e+8>0,h(1)=0.∴()≥0在1上恒建立,當(dāng)且僅當(dāng)k=1時(shí)取“=”.綜上,函數(shù)f(x)在[0,],1hk2k上的最大值M=(k-1)ek-k3.[方法技巧]求函數(shù)f(x)在[a,b]上的最值的步驟求函數(shù)在(a,b)內(nèi)的極值;求函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值f(a),f(b);將函數(shù)f(x)的極值與f(a),f(b)比較,此中最大的一個(gè)為最大值,最小的一個(gè)為最小值.[即時(shí)操練]13221.若函數(shù)f(x)=3x+x-3在區(qū)間(a,a+5)上存在最小值,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.[-5,0)B.(-5,0)C.[-3,0)D.(-3,0)分析:選C由題意,f′(x)=x2+2x=x(x+2),故f(x)在(-∞,-2),(0,+∞)13222上是增函數(shù),在(-2,0)上是減函數(shù),作出其圖象以下圖,令3x+x-3=-3得,x=0或x=-3,則聯(lián)合圖象可知-3≤a<0,,應(yīng)選C.解得a∈[-3,0)a+5>0,2.(2018·南昌模擬)已知函數(shù)f(x)=(2x-4)ex+a(x+2)2(x>0,a∈R,e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).(1)若f(x)是(0,+∞)上的單一遞加函數(shù),務(wù)實(shí)數(shù)a的取值范圍;1當(dāng)a∈0,2時(shí),證明:函數(shù)f(x)有最小值,并求函數(shù)f(x)的最小值的取值范圍.解:(1)f′()=2ex+(2x-4)ex+2(x+2)=(2x-2)ex+2(x+2),依題意,當(dāng)x>0xaa時(shí),函數(shù)f′(x)≥0恒建立,即a≥-x-xx-1ex1e恒建立,記g(x)=-,x+2x+2xexx+2-x-1

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