内容正文:
考点11 导数的应用
【命题趋势】
从近五年的考查情况来看,本节一直是高考的重点和难点.一般以基本初等函数为载体,利用导数研究函数的单调性、极值、最值、零点问题,同时与解不等式关系最为密切,还可能与三角函数、数列等知识综合考查,一般出现在选择题和填空题的后两题以及解答题中,难度较大,复习备考的过程中应引起重视.
【重要考向】
本节通过导数研究函数的单调性、极值、最值问题,考查考生的分类讨论思想、等价转化思想以及数学运算、逻辑推理核心素养.
利用导数判断函数的单调性
函数的导数与单调性的关系
函数y=f(x)在某个区间内可导,则
(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间上是增加的;
(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间上是减少的;
(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间上是常数函数.
【典例】
1.函数的单调递增区间是( )
A B. C. D.
【答案】C
【分析】求导后,令求得的范围即为所求单调递增区间.
【详解】由题意得:.
令得:,的单调递增区间为.
故选:.
【点睛】本题考查利用导数求解函数的单调区间的问题,关键是明确导函数与原函数单调性之间的关系.
含参数函数的单调性
研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
(1)讨论分以下四个方面
①二次项系数讨论;
②根的有无讨论;
③根的大小讨论;
④根在不在定义域内讨论.
(2)讨论时要根据上面四种情况,找准参数讨论的分类.
(3)讨论完毕须写综述.
【典例】
2.已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据题意将问题转化为在上恒成立,进而得在上恒成立,故令,,研究函数即可得答案.
【详解】解:因为函数在上单调递增,
所以在上恒成立;
由于,
所以在上恒成立,
故令,,
,
故当时,,当时,,
所以函数在区间单调递减,在区间上单调递增,
所以,解得,
故实数的取值范围为.故选:C.
利用导数比较大小
【典例】
3.已知是可导的函数,且,对于恒成立,则下列不等关系正确的是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】C
【分析】构造新函数,求导后易证得在上单调递减,从而有,,,故而得解.
【详解】设,则,
,,
即在上单调递减,
,
即,即,故选项A不正确;
,