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【创新方案】(浙江专版)2015届高考数学一轮复习 第九章 第二节 导数应用突破热点题型 文
第二节 导数的应用(一)
考点一
利用导数研究函数的单调性
[例1] (2013·重庆高考改编)设f(x) =a(x-5)2+6ln x,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与y轴相交于点(0,6).
(1)确定a的值;
(2)求函数f(x)的单调区间.
[自主解答] (1)因为f(x)=a(x-5)2+6ln x,故f′(x)=2a(x-5)+eq \f(6,x).
令x=1,得f(1)=16a,f′(1)=6-8a,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-16a=(6-8a)(x-1),由点(0,6)在切线上可得6-16a=8a-6,故a=eq \f(1,
(2)由(1)知,f(x)=eq \f(1,2)(x-5)2+6ln x(x0),f′(x)=x-5+eq \f(6,x)=eq \f(?x-2??x-3?,x).
令f′(x)=0,解得x1=2,x2=3.当0x2或x3时,f′(x)0,故f(x)在(0,2),(3,+∞)上为增函数;当2x3时,f′(x)0,故f(x)在(2,3)上为减函数.故函数f(x)的单调递增区间为(0,2)和(3,+∞),单调递减区间为(2,3).
【互动探究】
若函数f(x)=2x-eq \f(k,x)+eq \f(k,3)在(1,+∞)上是增函数,求k的取值范围.
解:由题意知f′(x)=2+eq \f(k,x2)≥0在(1,+∞)上恒成立,即k≥-2x2在(1,+∞)上恒成立,所以k≥(-2x2)max,又y=-2x2在(1,+∞)上单调递减,所以(-2x2)max=-2,所以k≥-2,即k的取值范围是[-2,+∞).
【方法规律】
利用导数研究函数的单调性应注意三点
(1)在区间内f′(x)0(f′(x)0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件.
(2)可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是:?x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0),且f′(x)在(a,b)的任何子区间内都不恒为零.
(3)由函数f(x)在(a,b)上的单调性,求参数范围问题,可转化为f′(x)≥0(或f′(x) ≤0 )恒成立问题,要注意“=”是否可以取到.
已知函数f(x)=eq \f(3x,a)-2x2+ln x,其中a为常数.
(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.
解:(1)若a=1,则f(x)=3x-2x2+ln x的定义域为(0,+∞),f′(x)=eq \f(1,x)-4x+3=eq \f(-4x2+3x+1,x)=eq \f(-?4x+1??x-1?,x)(x0).当x∈(0,1),f′(x)0时,函数f(x)=3x-2x2+ln x单调递增.当x∈(1,+∞),f′(x)0时,函数f(x)=3x-2x2+ln x单调递减.故函数f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
(2)f′(x)=eq \f(3,a)-4x+eq \f(1,x),若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,即在[1,2]上,f′(x)=eq \f(3,a)-4x+eq \f(1,x)≥0或f′(x)=eq \f(3,a)-4x+eq \f(1,x)≤0,即eq \f(3,a)-4x+eq \f(1,x)≥0或eq \f(3,a)-4x+eq \f(1,x)≤0在[1,2]上恒成立.即eq \f(3,a)≥4x-eq \f(1,x)或eq \f(3,a)≤4x-eq \f(1,x).令h(x)=4x-eq \f(1,x),因为函数h(x)在[1,2]上单调递增,所以eq \f(3,a)≥h(2)或eq \f(3,a)≤h(1),即eq \f(3,a)≥eq \f(15,2)或eq \f(3,a)≤3,解得a0或0a≤eq \f(2,5)或a≥1.
高频考点
考点二 利用导数研究函数的极值问题
1.函数的极值是每年高考的必考内容,题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度适中,为中高档题.
2.高考对函数极值的考查主要有以下几个命题角度:
(1)知图判断函数极值的情况;
(2)已知函数求极值;
(3)已知极值求参数.
[例2] (1)(2012·重庆高考)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)
B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)
C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
(2)(2014·郑州模拟)若a0
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