内容正文:
专题05 导数的综合问题
思维导图
核心考点聚焦
考点一:构造函数解不等式问题
考点二:证明不等式
考点三:恒成立问题
考点四:能成立问题
考点五:零点问题
考点六:方程的根问题
考点七:双变量问题问题
考点八:实际应用问题
考点九:极值点偏移问题
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、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.
3、函数零点问题的常见考点: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.
1、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.
2、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.
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(5)凹凸反转,转化为最值问题
(6)同构变形
考点剖析
考点一:构造函数解不等式问题
例1.(2024·陕西西安·高二统考)已知是函数的导函数,,且对于任意的有.请你试用构造函数的方法,利用函数的单调性判断下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
例2.(2024·全国·高三专题练习)若函数在R上可导,且满足恒成立,常数则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
例3.(2024·湖北武汉·高二武汉市育才高级中学校联考期末)已知定义域为的奇函数的图象是一条连续不断的曲线,当时,,当时,,且,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
考点二:证明不等式
例4.(2024·浙江·高三专题练习)证明以下不等式:
(1);
(2);
(3).
例5.(2024·全国·高二专题练习)当时,证明:不等式.
例6.(2024·山东菏泽·高二校考阶段练习)已知函数在处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)证明:对于任意的正整数,不等式成立.
考点三:恒成立问题
例7.(2024·天津·高二天津市西青区杨柳青第一中学校联考期末)已知函数其中为常数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间;
(3)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
例8.(2024·全国·高三专题练习)已知函数,其图象在点处的切线方程为.
(1)求,的值与函数的单调区间;
(2)若对,,不等式恒成立,求的取值范围.
例9.(2024·陕西榆林·高二校考)已知函数,.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
考点四:能成立问题
例10.(2024·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习)已知函数.
(1)若