函数与导数
热点一 利用导数研究函数的性质
以含参数的函数为载体,结合具体函数与导数的几何意义,研究函数的性质,是高考的热点重点.本热点主要有三种考查方式:(1)讨论函数的单调性或求单调区间;(2)求函数的极值或最值;(3)利用函数的单调性、极值、最值,求参数的范围.
【例1】已知函数f(x)=ln x+a(1-x).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.
解 (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-a.
若a≤0,则f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
若a>0,则当x∈时,f′(x)>0;
当x∈时,f′(x)0时,f(x)在x=取得最大值,
最大值为f =ln+a=-ln a+a-1.
因此f >2a-2等价于ln a+a-10).
设φ(x)=-x3+x(x≥0),
则φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1),
当x∈(0,1)时,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)时,函数g(x)无零点;
②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点;
③当00
所以不等式化为x≤0.
所以不等式f(x)≤0的解集为.
(2)当a=0时,方程即为xex=x+2,
由于ex>0,所以x=0不是方程的解,
所以原方程等价于ex--1=0.
令h(x)=ex--1,
因为h′(x)=ex+>0对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,
所以h(x)在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数,
又h(1)=e-30,h(-3)=e-3-0,
所以方程f(x)=x+2有且只有两个实数根且分别在区间1,2]和-3,-2]上,所以整数t的所有值为{-3,1}.
热点三 利用导数研究不等式问题
导数在不等式中的应用问题是每年高考的必考内容,且以解答题的形式考查,难度较大,属中高档题.归纳起来常见的命题角度有:(1)证明不等式;(2)不等式恒成立问题;
(3)存在型不等式成立问题.
【例3】设函数f(x)=e2x-aln x.
(1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;
(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln.
(1)解 f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=2e2x-(x>0).
当a≤0时,f′(x)>0,f′(x)没有零点;
当a>0时,设u(x)=e2x,v(x)=-,
因为u(x)=e2x在(0,+∞)上单调递增,
v(x)=-在(0,+∞)上单调递增.
所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增.
又f′(a)>0,当b满足00等价于ln x->0.
设g(x)=ln x-,
则g′(x)=-=,g(1)=0.
①当a≤2时,若x>1,则x2+2(1-a)x+1≥x2-2x+1>0
∴g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上单调递增.
故当a≤2时,g(x)>0在x∈(1,+∞)上恒成立.
②当a>2时,令g′(x)=0得x1=a-1-x2=a-1+
由x2>1和x1x2=1得x1