内容正文:
清单14 导数的综合问题(9个考点梳理+题型解读+提升训练)
【知识导图】
【考点分布图】
【知识清单】
1、恒成立问题
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解
不等式在区间D上有解
(5)对于任意的,总存在,使得;
(6)对于任意的,总存在,使得;
(7)若存在,对于任意的,使得;
(8)若存在,对于任意的,使得;
(9)对于任意的,使得;
(10)对于任意的,使得;
(11)若存在,总存在,使得
(12)若存在,总存在,使得.
2、极值点偏移的相关概念
所谓极值点偏移,是指对于单极值函数,由于函数极值点左右的增减速度不同,使得函数图像没有对称性.若函数在处取得极值,且函数与直线交于两点,则的中点为,而往往.如下图所示.
图1 极值点不偏移 图2 极值点偏移
极值点偏移的定义:对于函数在区间内只有一个极值点,方程的解分别为,且,(1)若,则称函数在区间上极值点偏移;(2)若,则函数在区间上极值点左偏,简称极值点左偏;(3)若,则函数在区间上极值点右偏,简称极值点右偏.
3、破解双参数不等式的方法:
一是转化,即由已知条件入手,寻找双参数满足的关系式,并把含双参数的不等式转化为含单参数的不等式;
二是巧构函数,再借用导数,判断函数的单调性,从而求其最值;
三是回归双参的不等式的证明,把所求的最值应用到双参不等式,即可证得结果.
4、函数零点问题的常见题型:判断函数是否存在零点或者求零点的个数;根据含参函数零点情况,求参数的值或取值范围.
求解步骤:
第一步:将问题转化为函数的零点问题,进而转化为函数的图像与轴(或直线)在某区间上的交点问题;
第二步:利用导数研究该函数在此区间上的单调性、极值、端点值等性质,进而画出其图像;
第三步:结合图像判断零点或根据零点分析参数.
5、利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
(4)对数单身狗,指数找基友
(5)凹凸反转,转化为最值问题
(6)同构变形
【考点精讲】
考点1:构造函数解不等式问题
例1.(2023·安徽安庆·高二安庆市第七中学校考阶段练习)已知是定义在R上的偶函数,当时,,且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
例2.(2023·四川绵阳·高二统考期中)已知定义在上的函数的导函数为,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·四川乐山·高二校考期中)已知函数的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
考点2:证明不等式
例4.(2023·陕西咸阳·高二统考期中)已知函数.
(1)判断函数的单调性;
(2)证明:当x>0时,.
例5.(2023·辽宁大连·高二统考期末)已知函数(R,为自然对数的底数),.
(1)讨论的单调性;
(2)若,证明:当时,.
例6.(2023·广西河池·高二统考期末)已知函数.
(1)求函数的最小值;
(2)求证:.
考点3:恒成立问题
例7.(2023·吉林长春·高二长春外国语学校校考期中)已知函数,其中
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若恒成立,求的最小值.
例8.(2023·安徽安庆·高二安庆一中校考期中)已知函数,的图象在点处的切线方程为,又函数与函数的图象在原点处有相同的切线,其中为自然对数的底数.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)若对于任意恒成立,求整数的最大值.
参考数据:,
例9.(2023·宁夏银川·高二宁夏育才中学校考阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数的极值;
(2)是否存在正整数,使得在上恒成立?若存在,求出的最大值;若不存在,说明理由.
考点4:能成立问题
例10.(2023·四川绵阳·高二统考期中)已知函数.
(1)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(2)若函数,对,,使得成立,求实数的取值范围.
例11.(2023·四川