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高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)題型歸納(文科) (2)

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高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)題型歸納(文科) (2)

導(dǎo)數(shù)題型歸納

首先,關(guān)于二次函數(shù)的不等式恒成立的主要解法:1、分離變量;2變更主元;3根分布;4判別式法5、二次函數(shù)區(qū)間最值求法:(1)對(duì)稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系(2)端點(diǎn)處和頂點(diǎn)是最值所在其次,分析每種題型的本質(zhì),你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分都在解決“不等式恒成立問(wèn)題”以及“充分應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想”,創(chuàng)建不等關(guān)系求出取值范圍。

最后,同學(xué)們?cè)诳蠢}時(shí),請(qǐng)注意尋找關(guān)鍵的等價(jià)變形和回歸的基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)題型:函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值;不等式恒成立;1、此類問(wèn)題提倡按以下三個(gè)步驟進(jìn)行解決:

第一步:令f"(x)0得到兩個(gè)根;第二步:畫(huà)兩圖或列表;第三步:由圖表可知;

其中不等式恒成立問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是函數(shù)的最值問(wèn)題,2、常見(jiàn)處理方法有三種:

第一種:分離變量求最值-----用分離變量時(shí)要特別注意是否需分類討論(>0,=0,

第三種:構(gòu)造函數(shù)求最值

題型特征:f(x)g(x)恒成立h(x)f(x)g(x)0恒成立;從而轉(zhuǎn)化為第一、二種題型例3:已知函數(shù)f(x)x3ax2圖象上一點(diǎn)P(1,b)處的切線斜率為3,g(x)x(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)當(dāng)x[1,4]時(shí),求f(x)的值域;

(Ⅲ)當(dāng)x[1,4]時(shí),不等式f(x)g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍。

思路1:要使f(x)g(x)恒成立,只需h(x)0,即t(x22x)2x6分離變量思路2:二次函數(shù)區(qū)間最值

二、題型一:已知函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的范圍

解法1:轉(zhuǎn)化為f"(x)0或f"(x)0在給定區(qū)間上恒成立,回歸基礎(chǔ)題型

解法2:利用子區(qū)間;首先求出函數(shù)的單調(diào)增或減區(qū)間,然后讓所給區(qū)間是求的增或減區(qū)間的子集;做題時(shí)一定要看清楚“在(m,n)上是減函數(shù)”與“函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是(a,b)”,要弄清楚兩句話的區(qū)別:前者是后者的子集

例4:已知aR,函數(shù)f(x)3t62x(t1)x3(t0)213a12xx(4a1)x.122(Ⅰ)如果函數(shù)g(x)f(x)是偶函數(shù),求f(x)的極大值和極小值;(Ⅱ)如果函數(shù)f(x)是(,)上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.

131x(2a)x2(1a)x(a0).32(I)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(II)若f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,求a的取值范圍。子集思想

例5、已知函數(shù)f(x)

三、題型二:根的個(gè)數(shù)問(wèn)題

題1函數(shù)f(x)與g(x)(或與x軸)的交點(diǎn)======即方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)題解題步驟

第一步:畫(huà)出兩個(gè)圖像即“穿線圖”(即解導(dǎo)數(shù)不等式)和“趨勢(shì)圖”即三次函數(shù)的大致趨勢(shì)“是先增后減再增”還是“先減后增再減”;

第二步:由趨勢(shì)圖結(jié)合交點(diǎn)個(gè)數(shù)或根的個(gè)數(shù)寫(xiě)不等式(組);主要看極大值和極小值與0的關(guān)系;第三步:解不等式(組)即可;

13(k1)21xx,g(x)kx,且f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù).323(1)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;(2)若函數(shù)f(x)與g(x)的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的取值范圍.

例6、已知函數(shù)f(x)

12x2xc2(1)若x1是f(x)的極值點(diǎn)且f(x)的圖像過(guò)原點(diǎn),求f(x)的極值;

12(2)若g(x)bxxd,在(1)的條件下,是否存在實(shí)數(shù)b,使得函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的圖像

2恒有含x1的三個(gè)不同交點(diǎn)?若存在,求出實(shí)數(shù)b的取值范圍;否則說(shuō)明理由。

例7、已知函數(shù)f(x)ax3

題2:切線的條數(shù)問(wèn)題====以切點(diǎn)x0為未知數(shù)的方程的根的個(gè)數(shù)

例7、已知函數(shù)f(x)ax3bx2cx在點(diǎn)x0處取得極小值-4,使其導(dǎo)數(shù)f"(x)0的x的取值范圍為(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若過(guò)點(diǎn)P(1,m)可作曲線yf(x)的三條切線,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

題3:已知f(x)在給定區(qū)間上的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)則有導(dǎo)函數(shù)=0的根的個(gè)數(shù)解法:根分布或判別式法例8、

例9、已知函數(shù)f(x)a3121xx,(aR,a0)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)令g(x)=x4+f(x)(x∈R)

432有且僅有3個(gè)極值點(diǎn),求a的取值范圍.

其它例題:

(a0)1、(最值問(wèn)題與主元變更法的例子).已知定義在R上的函數(shù)f(x)ax32ax2b在區(qū)間2,1上的

最大值是5,最小值是-11.

(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的解析式;(Ⅱ)若t[1,1]時(shí),f(x)tx0恒成立,求實(shí)數(shù)x的取值范圍.

23xax2bxc3(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在x1時(shí)有極值且在函數(shù)圖象上的點(diǎn)(0,1)處的切線與直線3xy0平行,求f(x)的解

2、(根分布與線性規(guī)劃例子)已知函數(shù)f(x)析式;

(Ⅱ)當(dāng)f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,2)取得極小值時(shí),設(shè)點(diǎn)M(b2,a1)所在平面區(qū)域?yàn)镾,經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線L將S分為面積比為1:3的兩部分,求直線L的方程.

323、(根的個(gè)數(shù)問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)axbx(c3a2b)xd(a0)的圖象如圖所示。

(Ⅰ)求c、d的值;

(Ⅱ)若函數(shù)f(x)的圖象在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為3xy110,求函數(shù)f(x)的解析式;(Ⅲ)若x05,方程f(x)8a有三個(gè)不同的根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。

13xax2x1(aR)3(1)若函數(shù)f(x)在xx1,xx2處取得極值,且x1x22,求a的值及f(x)的單調(diào)區(qū)間;

4、(根的個(gè)數(shù)問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)(2)若a

1125,討論曲線f(x)與g(x)x(2a1)x(2x1)的交點(diǎn)個(gè)數(shù).226x32105、(簡(jiǎn)單切線問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)2圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為,函數(shù)

5a3bxg(x)f(x)2.3

a(Ⅰ)若函數(shù)g(x)在x1處有極值,求g(x)的解析式;

(Ⅱ)若函數(shù)g(x)在區(qū)間[1,1]上為增函數(shù),且bmb4g(x)在區(qū)間[1,1]上都成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

2

擴(kuò)展閱讀:高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)題型歸納(文科) (1)

文科導(dǎo)數(shù)題型歸納

請(qǐng)同學(xué)們高度重視:

首先,關(guān)于二次函數(shù)的不等式恒成立的主要解法:1、分離變量;2變更主元;3根分布;4判別式法5、二次函數(shù)區(qū)間最值求法:(1)對(duì)稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系(2)端點(diǎn)處和頂點(diǎn)是最值所在

其次,分析每種題型的本質(zhì),你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分都在解決“不等式恒成立問(wèn)題”以及“充分應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想”,創(chuàng)建不等關(guān)系求出取值范圍。

最后,同學(xué)們?cè)诳蠢}時(shí),請(qǐng)注意尋找關(guān)鍵的等價(jià)變形和回歸的基礎(chǔ)

一、基礎(chǔ)題型:函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值;不等式恒成立;

1、此類問(wèn)題提倡按以下三個(gè)步驟進(jìn)行解決:第一步:令f"(x)0得到兩個(gè)根;第二步:畫(huà)兩圖或列表;第三步:由圖表可知;

其中不等式恒成立問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是函數(shù)的最值問(wèn)題,2、常見(jiàn)處理方法有三種:

第一種:分離變量求最值-----用分離變量時(shí)要特別注意是否需分類討論(>0,=0,解法一:從二次函數(shù)的區(qū)間最值入手:等價(jià)于gmax(x)0

g(0)g(3)030m209m330解法二:分離變量法:

∵當(dāng)x0時(shí),g(x)x2mx330恒成立,當(dāng)0x3時(shí),g(x)x2mx30恒成立

等價(jià)于mx3x3x2x3x的最大值(0x3)恒成立,

而h(x)xm2

(0x3)是增函數(shù),則hmax(x)h(3)2

(2)∵當(dāng)m2時(shí)f(x)在區(qū)間a,b上都為“凸函數(shù)”則等價(jià)于當(dāng)m2時(shí)g(x)xmx30恒成立

2變更主元法

再等價(jià)于F(m)mxx230在m2恒成立(視為關(guān)于

F(2)0F(2)0m的一次函數(shù)最值問(wèn)題)

20x2x31x122xx30ba2

-22請(qǐng)同學(xué)們參看201*第三次周考:例2:設(shè)函數(shù)f(x)13x2ax323axb(0a1,bR)

2(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;

(Ⅱ)若對(duì)任意的x[a1,a2],不等式f(x)a恒成立,求a的取值范圍.

(二次函數(shù)區(qū)間最值的例子)

解:(Ⅰ)f(x)x4ax3ax3axa0a1

22

f(x)a3aa3a令f(x)0,得f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(a,3a)令f(x)0,得f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-,a)和(3a,+)

∴當(dāng)x=a時(shí),f(x)極小值=34ab;當(dāng)x=3a時(shí),f(x)3極大值

=b.

22(Ⅱ)由|f(x)|≤a,得:對(duì)任意的x[a1,a2],ax4ax3aa恒成立①

則等價(jià)于g(x)這個(gè)二次函數(shù)gmax(x)agmin(x)ag(x)x24ax3a2的對(duì)稱軸x2a

0a1,a1aa2a(放縮法)

即定義域在對(duì)稱軸的右邊,g(x)這個(gè)二次函數(shù)的最值問(wèn)題:?jiǎn)握{(diào)增函數(shù)的最值問(wèn)題。

g(x)x4ax3a在[a1,a2]上是增函數(shù).g(x)maxg(a2)2a1.g(x)ming(a1)4a4.22∴

a1,x2aa2

于是,對(duì)任意x[a1,a2],不等式①恒成立,等價(jià)于

g(a2)4a4a,4解得a1.g(a1)2a1a5又0a1,∴

45a1.

點(diǎn)評(píng):重視二次函數(shù)區(qū)間最值求法:對(duì)稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系

第三種:構(gòu)造函數(shù)求最值

題型特征:f(x)g(x)恒成立h(x)f(x)g(x)0恒成立;從而轉(zhuǎn)化為第一、二種題型

例3;已知函數(shù)f(x)x3ax2圖象上一點(diǎn)P(1,b)處的切線斜率為3,

g(x)x3t62x(t1)x32(t0)

(Ⅰ)求a,b的值;

(Ⅱ)當(dāng)x[1,4]時(shí),求f(x)的值域;

(Ⅲ)當(dāng)x[1,4]時(shí),不等式f(x)g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍。

f/(1)3a3解:(Ⅰ)f(x)3x2ax∴,解得

b2b1a(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)在[1,0]上單調(diào)遞增,在[0,2]上單調(diào)遞減,在[2,4]上單調(diào)遞減

/2又f(1)4,f(0)0,f(2)4,f(4)16∴f(x)的值域是[4,16](Ⅲ)令h(x)f(x)g(x)t2x(t1)x32x[1,4]

2思路1:要使f(x)g(x)恒成立,只需h(x)0,即t(x2x)2x6分離變量思路2:二次函數(shù)區(qū)間最值

二、題型一:已知函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的范圍解法1:轉(zhuǎn)化為f"(x)0或f"(x)0在給定區(qū)間上恒成立,回歸基礎(chǔ)題型解法2:利用子區(qū)間(即子集思想);首先求出函數(shù)的單調(diào)增或減區(qū)間,然后讓所給區(qū)間是求的增或減區(qū)間的子集;

做題時(shí)一定要看清楚“在(m,n)上是減函數(shù)”與“函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是(a,b)”,要弄清楚兩句話的區(qū)別:前者是后者的子集

例4:已知aR,函數(shù)f(x)112x3a12x(4a1)x.

2(Ⅰ)如果函數(shù)g(x)f(x)是偶函數(shù),求f(x)的極大值和極小值;(Ⅱ)如果函數(shù)f(x)是(,解:f(x))上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.

14x(a1)x(4a1).

1123x3x,f(x)2(Ⅰ)∵f(x)是偶函數(shù),∴a1.此時(shí)f(x)14x3,

2令f(x)0,解得:x23.列表如下:

xf(x)f(x)(-∞,-2+遞增3)-203(-23,23)-遞減230(23,+∞)+遞增極大值極小值可知:f(x)的極大值為f(23)43,f(x)的極小值為f(23)43.(Ⅱ)∵函數(shù)f(x)是(,∴f(x))上的單調(diào)函數(shù),

14x(a1)x(4a1)0,在給定區(qū)間

22R上恒成立判別式法

則(a1)414(4a1)a2a0,解得:0a2.

2綜上,a的取值范圍是{a0a2}.

例5、已知函數(shù)f(x)13x312(2a)x(1a)x(a0).

2(I)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;

(II)若f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,求a的取值范圍。子集思想

2(I)f(x)x(2a)x1a(x1)(x1a).

21、當(dāng)a0時(shí),f(x)(x1)0恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)x1時(shí)取“=”號(hào),f(x)在(,)單調(diào)遞增。2、當(dāng)a0時(shí),由f(x)0,得x11,x2a1,且x1x2,

f(x)-1a-1,(1,單調(diào)增區(qū)間:(,1)a,1)單調(diào)增區(qū)間:(1a1是上述增區(qū)間的子(II)當(dāng)f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,則0,集:

1、a0時(shí),f(x)在(,)單調(diào)遞增符合題意2、0,1a1,,a10a1綜上,a的取值范圍是[0,1]。

三、題型二:根的個(gè)數(shù)問(wèn)題

題1函數(shù)f(x)與g(x)(或與x軸)的交點(diǎn)======即方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)題解題步驟

第一步:畫(huà)出兩個(gè)圖像即“穿線圖”(即解導(dǎo)數(shù)不等式)和“趨勢(shì)圖”即三次函數(shù)的大致趨勢(shì)“是先增后減再增”還是“先減后增再減”;第二步:由趨勢(shì)圖結(jié)合交點(diǎn)個(gè)數(shù)或根的個(gè)數(shù)寫(xiě)不等式(組);主要看極大值和極小值與

0的關(guān)

系;

第三步:解不等式(組)即可;例6、已知函數(shù)f(x)13x3(k1)2x,g(x)213kx,且f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù).

(1)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;

(2)若函數(shù)f(x)與g(x)的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的取值范圍.

2解:(1)由題意f(x)x(k1)x∵f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù),

2∴f(x)x(k1)x0在區(qū)間(2,)上恒成立(分離變量法)

即k1x恒成立,又x2,∴k12,故k1∴k的取值范圍為k1(2)設(shè)h(x)f(x)g(x)h(x)x2x33(k1)2x2kx13,

(k1)xk(xk)(x1)

2令h(x)0得xk或x1由(1)知k1,

①當(dāng)k1時(shí),h(x)(x1)0,h(x)在R上遞增,顯然不合題意②當(dāng)k1時(shí),h(x),h(x)隨x的變化情況如下表:

x(,k)(k,1)kh(x)h(x)1(1,)k60極大值3130極小值k12k22由于

k120,欲使f(x)與g(x)的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),即方程h(x)0有三個(gè)不同的實(shí)根,故需k36k22130,即(k1)(k2k1,解得k12k2)0∴2k2k203

綜上,所求k的取值范圍為k13

根的個(gè)數(shù)知道,部分根可求或已知。例7、已知函數(shù)f(x)ax312x2xc

2(1)若x1是f(x)的極值點(diǎn)且f(x)的圖像過(guò)原點(diǎn),求f(x)的極值;(2)若g(x)12bxxd,在(1)的條件下,是否存在實(shí)數(shù)b,使得函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的

高考資源網(wǎng)2圖像恒有含x1的三個(gè)不同交點(diǎn)?若存在,求出實(shí)數(shù)b的取值范圍;否則說(shuō)明理由。

解:(1)∵f(x)的圖像過(guò)原點(diǎn),則f(0)0c0f(x)3ax2x2,

又∵x1是f(x)的極值點(diǎn),則f(1)3a120a1

2f(x)3xx2(3x2)(x1)0

23227f(x)-123f極大值(x)f(1)32)f極小值(x)f(

(2)設(shè)函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的圖像恒存在含x1的三個(gè)不同交點(diǎn),

等價(jià)于f(x)g(x)有含x1的三個(gè)根,即:f(1)g(1)dx3312(b1)

12x2x122122bxx12212(b1)整理得:

即:x(b1)xx(b1)0恒有含x1的三個(gè)不等實(shí)根

12(b1)xx2(計(jì)算難點(diǎn)來(lái)了:)h(x)x312(b1)0有含x1的根,

則h(x)必可分解為(x1)(二次式)0,故用添項(xiàng)配湊法因式分解,

xxx32212(b1)xx212(b1)0

1122x(x1)(b1)xx(b1)0

22x(x1)121(b1)x22x(b1)0210)b(1)x十字相乘法分解:x2(x1)(b1x121(x1)x(b1)x(b1)0

22x312(b1)xx221212(b1)0恒有含x1的三個(gè)不等實(shí)根(b1)0有兩個(gè)不等于-1的不等實(shí)根。

等價(jià)于x12(b1)x112(b1)4(b1)042b(,1)(1,3)(3,)(1)21(b1)1(b1)022

題2:切線的條數(shù)問(wèn)題====以切點(diǎn)x0為未知數(shù)的方程的根的個(gè)數(shù)

32例7、已知函數(shù)f(x)axbxcx在點(diǎn)x0處取得極小值-4,使其導(dǎo)數(shù)f"(x)0的x的取值范圍

為(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若過(guò)點(diǎn)P(1,m)可作曲線yf(x)的三條切線,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

(1)由題意得:f"(x)3ax2bxc3a(x1)(x3),(a0)

∴在(,1)上f"(x)0;在(1,3)上f"(x)0;在(3,)上f"(x)0因此f(x)在x01處取得極小值4

∴abc4①,f"(1)3a2bc0②,f"(3)27a6bc0③

a132由①②③聯(lián)立得:b6,∴f(x)x6x9x

c9,(2)設(shè)切點(diǎn)Q(t,f(t)),yf(t)f(t)(xt)

2

y(3t12t9)(xt)(t6t9t)(3t12t9)xt(3t12t9)t(t6t9)(3t12t9)xt(2t6t)過(guò)(1,m)m(3t12t9)(1)2t6tg(t)2t2t12t9m0

3223222222232令g"(t)6t6t126(tt2)0,求得:t1,t2,方程g(t)0有三個(gè)根。需:g(1)023129m0m16g(2)01612249m0m1122故:11m16;因此所求實(shí)數(shù)m的范圍為:(11,16)

題3:已知f(x)在給定區(qū)間上的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)則有導(dǎo)函數(shù)=0的根的個(gè)數(shù)

解法:根分布或判別式法

例8、

17

解:函數(shù)的定義域?yàn)镽(Ⅰ)當(dāng)m=4時(shí),f(x)=x3-x2+10x,

322

f(x)=x-7x+10,令f(x)0,解得x5,或x2.

令f(x)0,解得2x5

可知函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,2)和(5,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為2,5.(Ⅱ)f(x)=x2-(m+3)x+m+6,

要使函數(shù)y=f(x)在(1,+∞)有兩個(gè)極值點(diǎn),f(x)=x2-(m+3)x+m+6=0的根在(1,+∞)

根分布問(wèn)題:

1(m3)24(m6)0;則f(1)1(m3)m60;,解得m>3m31.2

例9、已知函數(shù)f(x)a3x312x,(aR,a0)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)令g(x)=

214x4+f

(x)(x∈R)有且僅有3個(gè)極值點(diǎn),求a的取值范圍.解:(1)f(x)axxx(ax1)

"當(dāng)a0時(shí),令f(x)0解得x"21a或x0,令f(x)0解得1a,0).

"1ax0,

所以f(x)的遞增區(qū)間為(,1a)(0,),遞減區(qū)間為(1a當(dāng)a0時(shí),同理可得f(x)的遞增區(qū)間為(0,),遞減區(qū)間為(,0)(1a,).

(2)g(x)314x24a3x312x有且僅有3個(gè)極值點(diǎn)

222g(x)xaxxx(xax1)=0有3個(gè)根,則x0或xax10,a2

2方程xax10有兩個(gè)非零實(shí)根,所以a40,

2a2或a而當(dāng)a2或a2時(shí)可證函數(shù)yg(x)有且僅有3個(gè)極值點(diǎn)

其它例題:

1、(最值問(wèn)題與主元變更法的例子).已知定義在R上的函數(shù)f(x)ax32ax2b(a0)在區(qū)間2,1上的最大值是5,最小值是-11.

(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的解析式;

(Ⅱ)若t[1,1]時(shí),f(x)tx0恒成立,求實(shí)數(shù)x的取值范圍.解:(Ⅰ)f(x)ax2axb,f(x)3ax4axax(3x4)

"令f(x)=0,得x10,x232"2432,1

因?yàn)閍0,所以可得下表:xf(x)"2,0+00極大0,1-f(x)因此f(0)必為最大值,∴f(0)5因此b5,f(2)16a5,f(1)a5,f(1)f(2),

32即f(2)16a511,∴a1,∴f(x)x2x5.

22(Ⅱ)∵f(x)3x4x,∴f(x)tx0等價(jià)于3x4xtx0,

2令g(t)xt3x4x,則問(wèn)題就是g(t)0在t[1,1]上恒成立時(shí),求實(shí)數(shù)x的取值范圍,

3x25x0g(1)0為此只需,即2,

g(1)0xx0解得0x1,所以所求實(shí)數(shù)x的取值范圍是[0,1].2、(根分布與線性規(guī)劃例子)

(1)已知函數(shù)f(x)23xaxbxc

32(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在x1時(shí)有極值且在函數(shù)圖象上的點(diǎn)(0,1)處的切線與直線3xy0平行,求

f(x)的解析式;

(Ⅱ)當(dāng)f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,2)取得極小值時(shí),設(shè)點(diǎn)M(b2,a1)所在平

面區(qū)域?yàn)镾,經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線L將S分為面積比為1:3的兩部分,求直線L的方程.解:(Ⅰ).由f(x)2x22axb,函數(shù)f(x)在x1時(shí)有極值,

∴2ab20∵f(0)1∴c1又∵f(x)在(0,1)處的切線與直線3xy0平行,∴f(0)b3故a∴f(x)23x312

12x3x1…………………….7分

2)取得極小值,

2(Ⅱ)解法一:由f(x)2x22axb及f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,f(0)0∴f(1)0即

f(2)0b02ab20令M(x,4ab80xb2y),則

ya1x20ay1∴∴2yx20故點(diǎn)M所在平面區(qū)域S為如圖△ABC,

bx24yx60易得A(2,0),B(2,1),C(2,2),D(0,1),E(0,32),SABC2

同時(shí)DE為△ABC的中位線,SDEC∴所求一條直線L的方程為:

x0

13S四邊形ABED

另一種情況設(shè)不垂直于x軸的直線L也將S分為面積比為1:3的兩部分,設(shè)直線L方程為ykx,它與AC,BC分別交于F、G,則k0,S四邊形DEGF1

由ykx2yx20ykx4yx60得點(diǎn)F的橫坐標(biāo)為:xF22k164k1

由得點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為:xG12326

∴S四邊形DEGFSOGESOFD解得:k124k112122k1121即16k2k50

2或k58(舍去)故這時(shí)直線方程為:y12x

綜上,所求直線方程為:x0或yx.…………….………….12分

2)取得極小值,

2(Ⅱ)解法二:由f(x)2x2axb及f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,∴f(0)0b0f(1)0即2ab20令M(x,4ab80f(2)0xb2y),則

ya1x20ay1∴∴2yx20故點(diǎn)M所在平面區(qū)域S為如圖△ABC,

bx24yx60易得A(2,0),B(2,1),C(2,2),D(0,1),E(0,32),SABC2

同時(shí)DE為△ABC的中位線,SDEC13S四邊形ABED∴所求一條直線L的方程為:x0

12x,設(shè)直線BO與AC交于H,

另一種情況由于直線BO方程為:y1yx由得直線L與AC交點(diǎn)為:H(1,22yx201*)

∵SABC2,SDEC121221212,SABHSABOSAOH12211221212

∴所求直線方程為:x0或yx

323、(根的個(gè)數(shù)問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)axbx(c3a2b)xd(a0)的圖象如圖所示。

(Ⅰ)求c、d的值;

(Ⅱ)若函數(shù)f(x)的圖象在點(diǎn)(2,f(2))處的切線方程為3xy110,求函數(shù)f(x)的解析式;

(Ⅲ)若x05,方程f(x)8a有三個(gè)不同的根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解:由題知:f(x)3ax2bx+c-3a-2b

(Ⅰ)由圖可知函數(shù)f(x)的圖像過(guò)點(diǎn)(0,3),且f1=0

d3

3a2bc3a2b0c0d32

得(Ⅱ)依題意

f2=3且f(2)=5

12a4b3a2b3解得a=1,b=68a4b6a4b35所以f(x)=x36x2+9x+3

(Ⅲ)依題意f(x)=ax3+bx2(3a+2b)x+3(a>0)

2

fx=3ax+2bx3a2b由f5=0b=9a

若方程f(x)=8a有三個(gè)不同的根,當(dāng)且僅當(dāng)滿足f(5)<8a<f(1)②由①②得25a+3<8a<7a+3所以當(dāng)

111111<a<3

<a<3時(shí),方程f(x)=8a有三個(gè)不同的根。12分

13xaxx1(aR)

324、(根的個(gè)數(shù)問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)(1)若函數(shù)f(x)在xx1,xx2處取得極值,且x1x22,求a的值及f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若a12,討論曲線f(x)與g(x)12x(2a1)x256(2x1)的交點(diǎn)個(gè)數(shù).

解:(1)f"(x)x22ax1

x1x22a,x1x21

x1x2(x1x2)4x1x224a42

2a02分

22f(x)x2ax1x1

令f(x)0得x1,或x1令f(x)0得1x1

∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,1),(1,),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,1)5分(2)由題f(x)g(x)得

13x(a133313xaxx1160

163212x(2a1)x256

12)x2ax1222令(x)x(a2)x2ax(2x1)6分

(x)x(2a1)x2a(x2a)(x1)

令(x)0得x2a或x17分

a12

當(dāng)2a2即a1時(shí)

x2(2,1)1(x)-(x)8a92a

此時(shí),8a920,a0,有一個(gè)交點(diǎn);9分12當(dāng)2a2即1ax時(shí),

(2,2a)22a023a(32a)2(2a,1)1(x)(x)2328a92+16aa(32a)929160,

9169a0時(shí),有兩個(gè)交點(diǎn);當(dāng)8a0,且a0即21619當(dāng)0a時(shí),8a0,有一個(gè)交點(diǎn).13分

2291綜上可知,當(dāng)a或0a時(shí),有一個(gè)交點(diǎn);

1629a0時(shí),有兩個(gè)交點(diǎn).14分當(dāng)16∴當(dāng)8a0即1a時(shí),有一個(gè)交點(diǎn);

5、(簡(jiǎn)單切線問(wèn)題)已知函數(shù)f(x)g(x)f(x)3bxxa32圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為

2105,函數(shù)

3.2a(Ⅰ)若函數(shù)g(x)在x1處有極值,求g(x)的解析式;

(Ⅱ)若函數(shù)g(x)在區(qū)間[1,1]上為增函數(shù),且bmb4g(x)在區(qū)間[1,1]上都成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

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