内容正文:
-ax=-x3-(a-1)x2-ax恒成立,a=1,f'(x)=3x2+1,令
[解析](1)有可能f'(x)=0,如f(x)=x,它在(-∞,+∞)
3x后+1=1,得xo=0,fx)=0,切点P(xof(xo)的坐标为
上为增函数,但f'(x)=x2≥0.
(0,0).选A.
(2)因为y=f代x)若为常数函数,则一定有f'(x)=0满足条件,
4.B函数f代x)=lnx+a的图象存在与直线2x-y=0平行的切
但不具备单调性
线,即f'(x)=2在(0,+∞)上有解.
(3)f'(x)=0在(a,b)内有限个不影响y=f(x)的单调性,故
所以f(x)=士+a=2在(0,+0)上有解,则a=2-
正确.
(4)如果函数f代x)在某个区间内恒有f'(x)=0,则此函数f代x)
因为x>0,所以2-1<2,所以a的取值范围是(-0,2).
在这个区间内为常数函数,则函数(x)在这个区间内没有单
调性.
名师讲坛·素养提升
1.求两条曲线的公切线
(5)y=品定义域为(0,1U(1,+0),因比它的减区间为(0,
[引申]
1)和(1,+0).
y=2x+1-n2k==2,公切线方程为y=2x+1-ln2.
2.C在区间(4,5)上f'(x)>0恒成立,
∴f(x)在区间(4,5)上单调递增,故选C.
变式训练
y=ex或y=x+1设l与f(x)=e的切点为(x1,y),则1=
3.B求导得f'()=2-h2·0,令f'(x)>0,即可得出答案
2
e1,f'(x)=e,所以f'(x1)=e1,所以切点为(x1,e1),切线斜
f()=2x2-22足.2-n22=x2-ln2.令
率k=e1,所以切线方程为y-e=e1(x-x),即y=e1·x-
(2)2
2
2
xe1+e①,同理设l与g(x)=lnx+2的切点为(x3,乃),所以
'(x)>0,得>0,
或∫x<0,
解得0<x<2log2e
为=ln+2,g()=,所以g()=,切点为(,1n名+
2-n2·x>0,2-ln2·x<0,
或无解故选B.
2),切线斜率k=士,所以切线方程为y-(m:2+2)=士(x-
4.Df'(x)=1-cosx,当x∈(0,T]时,f'(x)>0,所以f(x)在
X2
(0,π]上是增函数,所以f(π)>f3)>f2).故选D.
),即y=·x+n名+1②,由题意知,①与②相同,所5.C:f(x)在(1,2)内单调递增f(x)≥0在(1,2)内恒成立,
以=6=e0.
即f”(x)=ae-1≥0(1<x<2)…a≥(1<x<2).
xe
【-xe+e1=lnx32+1④,
令g(x)=xe(1<x<2),则g'(x)=(x+1)e>0,
g(x)在(1,2)内单调递增,g(x)∈(e,2e2),
把③代入④有-x,e1+e1=-x1+1,即(1-x1)(e1-1)=0,
解得x1=1或x1=0,当x1=1时,切线方程为y=x;当:1=0
亡品甘)。≥。即e的最小值为,故这C
时,切线方程y=x+1,综上,直线I的方程为y=ex或y=x+1.
考点突破·互动探究
2.由公切线求参数
变式训练
考点
分f)=m+子g()-2-m,假
1
考向1
y=8(x
/人=fx)
设两曲线在同一点(x。,y)处相切,则
例:[解析](1)定义城为xx≠0了'(x)=8x-,
「m+=2。-m,
令f'()>0,得8x->0,即2>日
30
可得1-lnxo=
mxo +In xo =%o -mxo
.x>
01
x后,即x后+lnx-1=0,因为函数y=x
+nx-1单调递增,且x=1时y=0,所以。=1,则m=2,此
令f()<0,得x<分且x≠0,
时两面线在(1,弓)处相切,根据曲线的变化趋势,若m>之,
1
)的单调递增区间为(宁+)】片
则两曲线相交于两点,不存在公切线,如图,所以m的最大值
单调递减区同为(-四,0),(0,)
为
(2)定义域为(0,1)U(1,+∞).
x-x
第二讲导数在研究函数中的应用
f'(x)=
x In x-1
(lnx)2(lnx)月
由f'(x)>0,解得x>e
第一课时导数与函数的单调性
由f'(x)<0,解得0<x<e,且x≠1.
知识梳理·双基自测
∴fx)的单调递增区间是(e,+o),
知识梳理
fx)的单调递减区间是(0,1),(1,e)
知识点
(3)f()=(2+cos x)cos x-sin (-sin)2c0s+1
(2+cos x)2
1.可导>
(2+cos x)
2.定义域><f(x)>0f(x)<0
令f>0,得m>-分
双基自测
1.(1)×(2)×(3)V(4)V(5)×
即2hm-2<<2m+keZ):
451
令f'(国)<0,得cs<-2
0,兰xe(行+)时,f()>0,fx)单调递增:当xe(0,
即2km+2织<x<2km+4(keZ).
3
3
)时(x)<0f(x)单调递减,综上所述,当a≤0时,代x)在
a
因此)的单调造增区间为(2=-9,2如+)keZ),
(0,+)上单调递减;a>0时()在(,+)上单调递
九x)药单调递减区间为(2km+写,2km+智}eZ)
增,在(0,)
上单调递减。
(4)由fx)=(x-1)e-x2,得f'(x)=e+(x-1)e-2x=xe
考向3
2x=x(e-2),
令f'(x)=0,得x1=0,=n2.
角度1
当x变化时,f'(x)f(x)的变化如下表:
例:0设)=h1+)-(x>-1),因为()=+1
x
(-0,0)
0
(0,n2)
In 2
(ln2,+o)
1+当xe(-1,0)时f()>0,当xe0.+)时f'(
f'(x)
+
0
0
×
<0,所以函数f代x)=ln(1+x)-x在(0,+o)上单调递减,在
f(x)
极大值
极小值
(-1.0)上单润递增,所以()<0)-0,所以h9-号
由表可知,函数f(x)的单调递减区间为(0,ln2),单调递增区
间为(-0,0),(n2,+0)
<0,放g>1h9=-h09.即6>所以/(-)<0)=
变式训练
(3,+o)函数f(x)的定义域为(0,+),
0所以加号+0<0,故号<e点,所以0<写放a<4
f(x))=x-2-3=--2x-3-(x-3)(x+)
设g(x)=xe+ln(1-x)(0<x<1),则g'(x)=(x+1)e+
x
由f'(x)>0得x>3或x<-1(因为x>0,故舍去),
=P令e0=e2-+1.0=e
所以f(x)的单调递增区间为(3,+∞).
+2x-1),当0<x<2-1时,h'(x)<0,函数h(x)=
考向2
例:[分析](1)对函数f(x)求导并因式分解得到f'(x)=
e(x2-1)+1单调递减,当2-1<x<1时,'(x)>0,函数
(2ax+3)(at=山,根据a>0,x>0,可以判断'(x)的正负,即
h(x)=e(x2-1)+1单调递增,又h(0)=0,所以当0<x<2
-1时,h(x)<0,所以当0<x<2-1时,g'(x)>0,函数g(x)
可判断出f(x)的单调性
=xe+ln(1-x)单调递增,所以g(0.1)>g(0)=0,即0.1e
(2)根据题意得到函数f(x)在(0,+∞)上没有零,点.由(1)可
>-n0.9,所以a>c,故选C.
得)=f(日),使(日)>0,即可求出a的取值范周。
角度2
[解析](1)f(x)=d2+ax-3lnx+1,xe(0,+o),
例:B令g(x)=型,则g(x)=)+'()-
e
f'(x)=2a2x+a-
3_2a2x2+ax-3
(x)-(x-),因为(x-1fx)<对(x),所以g()>
=(2ax+3)(ax-1)
0,所以g(x)在(0,+0)上单调递增,(x+3)f(x+3)<2e+2,
a>0,x>0.2ax+3>0,
x
t2+》2=2.又2=,则2)2-
e+3
当xe(0,)时f")<0:
名,所以+3+<2,即sx+3)<g2).所以0<
e*+3
当x(+)时()>0,
+3<2,解得-3<x<-1.故选B
角度3
函数)在(0,日)上单调递减,在(合,+)上单调递增。
例:D[分析]利用函数fx)=kx-nx在区间(I,+∞)上单
调递增等价于f'(x)≥0在(1,+∞)恒成立求解.或利用区间
(2):y=f代x)的图象与x轴没有公共点,
(1,+∞)是f(x)的增区间的子集求解
.函数f(x)在(0,+∞)上没有零点,
[解析]解法一:因为f(x)在(1,+∞)上单调递增,
由(1)可得函数)在(0,上单调递减,在(合,+r)
所以f'(x)≥0在(1,+)上恒成立,
因为f代x)=kx-lnx,
单调境增x)=(日)=3-3
=3+3lna>0,'.n
a
所以”()=k-上≥0,即k≥1
>-1,解得a>
e
因为x>1,所以0<<1,
故实数口的取位范国是(仁,+】
所以k≥1.所以k∈[1,+o).故选D.
变式训练
解法二”(x)=k-上=-(x>0),
[解析]fx)定义城为(0,+)f'(x)=a-上-,若a
当k≤0时”(x)=k-士<0,x)在其定义城内递减,不合
≤0(x)=-1<0,故f(x)在(0,+0)上单调递减;若a>
x
题意,
-452
当>0时,由f()>0知x>,即(合,+)趴)的增区
“f'()=-x-3+4在(6,t+1)上有变号零点,
间。由复意可知≤1,即≥1,故选D
.+3x-4=0在(,t+)上有解。
[引申]
x2+3x-4=0在(t,t+1)上有解,
(1)1(2)(-∞,0](3)(0,1)(4)(-,1)
由x2+3x-4=0得x=1或x=-4(舍去).
(5(-,2u[1,+x)
∴.1e(t,t+1),.te(0,1),
故实数t的取值范围是(0,1)
〔解析】()由解法二知大=1k=1
名师讲坛·素养提升
、构造法在导数中的应用
(2)由题意知f(x)=红-1≤0在(1,+0)上恒成立即k≤
题型一
变式训练
又x>10<<1≤0,即长的取位范围是(-0,0]
1.(0,+o)令p(x)=f(x)-sinx,所以当x≥0时,p'(x)=
(3)由本例及引申(2)知,f代x)在(1,+∞)上单调,则k≤0或k:
f'(x)-cosx<0,所以p(x)在[0,+∞)上单调递减,又f(x)为
≥1,∴.f(x)在(1,+∞)上不单调,则0<k<1.即k的取值范围
R上的奇函数,所以p(x)为R上的奇函数,所以P(x)在
是(0,1)
(-∞,0]上单调递减,故p(x)在R上单调递减且p(0)=0,不
(4)由题意可知f'(x)=红-≤0在(1,+0)内有解即k≤
等式f(x)<sinx可化为fx)-sinx<0,即p(x)<0,即p(x)
x
<p(0),故x>0,所以原不等式的解集为(0,+∞),
x(1,+0)有解,由0<1<1可知k<1,即k的取值范圈是
2.c<a<b构造函数g(x)=(x>0),得g(x)
x
(-o,1).
a田=[)]当>0时.g因>0,放
5re1,2分<<1
若x)在(1,2)上单调增,则f”(x)=-1≥0恒成立,即≥
在t)上作到过乐学,但、以用
1
21若到在(1,2)上单调减周r():e0恒度
1
f2)>21)>4(3),即c<a<b
立,即≤号
3.a<b<c构造函数F(x)=f(x)·cosx,x≠km,keZ,则xe(0,
π)时,F'(x)=f'(x)cosx-fx)sinx>0.所以函数F(x)在(0,
)在(1,2)上单调,则k的取值范国是(-0,]U[1,+)
)上单调递增,于是F(石)<()<F(),即f()
变式训练
1.C令函数fx)=血(x≥c),
f平)<f(号),所以a<b<c
题型二
当≥e时,求导得f(x)=1-n≤0,
变式训练
2
则函数fx)在[e,+o)上单调递减,
A原已知条件等价于2-3<2'-3y,设函数f(x)=2
3.因为函数y=2与y=-3在R上均单调递增,所以(x)
又a=3=3),b=e=e.
3
e
在R上单调递增,即f(x)<f(y),所以x<y,即y-x>0,所以A
正确,B不正确;因为x-y1与1的大小不能确定,所以C,D不
c=33-m3_
正确
e
题型三
3
变式训练
显然e<3<号,则有f(号)<f3)<fe),
e3<π3<3m
设)=,则f'()=1-,当>e时,
x2
所以c<a<b.故选C
f'(x)<0,所以f(x)在(e,+0)上单调递减,所以f(3)>f(π),
2A由y=x)(xeR)的图象可知(x)在(-,号)和(2
即93,,所以h3>3n所以n3>n,即3>。
+如)上单调递增,在(号,2)上单调递减,则当x(-
因为y=x3在(0,+0)上单调递增,e<π,所以e3<π3,所以e
<π3<3"
分)时f()≥0.e(2,+)时f()>0,xe(兮,2)时
二、泰勒展开式
变式训练
f()<0,所以不等式寸"()>0的解集为(0,兮)U(2
B易知a=lh√个-0.010<h1=0,而b>0,c>0.当x0时,由
+o).故选A.
泰物公式展开,得6=02s血Q01=n0m叫(Q01-0一g+以:2))
3
3.0.)函数=-2-3x+4(x>0).
=2×10-号×10+o(2),c=00lsma2
f'(x)=-x-3+4
aoa-0g+(t)-2x0+-号×02可知
函数到=-宁-3x+4h在(,1+1)上不单调,
x0<号×10,所以6>e放6>e>a
3
453-
第二课时导数与函数的极值、最值
考点突破·互动探究
考点1
知识梳理·双基自测
角度1
知识梳理
例1:BC由图象知,当x∈(-2,-1)时,f'(x)<0,
知识点一
即f(x)在(-2,-1)上单调递减,
当xe(-1,2)时f'(x)>0,
1.<>>
<<>
即f(x)在(-1,2)上单调递增
2.求导数f'(x)求方程f'(x)=0的根根左右的值极大值
所以当x=-1时代x)取得极小值,
极小值
故A错误,B正确;
知识点二
当xe(2,4)时,f'(x)<0,
1.[a,b](a,b)
即f代x)在(2,4)上单调递减,故C正确,D错误。
3.求)在(a,b)内的极值将f(x)的各极值与a),(6)比例2:5
由图知f(x)=x(x+1)(x-2)
较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值
∴f'(x)=3x2-2x-2,因此,x1、x2为3x2-2x-2=0的两根
双基自测
1.(1)×(2)V/(3)V(4)V(5)V/
5+龙=2
[解析](1)函数的极值是局部概念,极值点是与该点附近的
号+号=(属+)2-24=
9
点的函数值比较得到的,而不是在某区间或定义域上比较
[引申]
(2)如图,在x1处的极大值比在2处的极小值小
3-1或42
角度2
例:[分析]求导,研究函数的单调性从而确定极值,
[解析](1)函数fx)的定义域为(0,+∞),
f'(x)=x-5+6=(x-2)(x-3)
(3)如y=x在x=0处,导数为0,但不是极值点
令f'(x)=0,解得x1=2,x2=3,可得
(4)如图知正确
(0,2)
2
(2,3)
3
(3,+0)
f'(x)
×
0
0
×
f(x)
极大值
极小值
由上表可知当x=2时,极大值2)?+6m2,当x=3时
极小值f(3)=2+6ln3.
2.A由题意知只有在x=-1处f'(-1)=0,且其两侧导数符号
(2)由题意知,f(x)=-1
x+m=m-1
,x>0
为左负右正
X
3.B因为f(x)=↓-1=1产,当xe(0,1)时f'(x)>0:当xe
①当m≤0时()-m-山<0,所以fx)在(0,+0)上单
x
(1,e]时,f'(x)<0,所以当x=1时,f(x)取得最大值n1-1=
调递减,没有极值.
-1.故选B.
造m>0时,令'(x)=二=0,得x三后,当龙
4.BCD函数f(x)=alnx+
兰+的定义城为0,+a):
0后时)0:喜(后+)时>0,所以
求导得'(x)=g-点-2S=-m-2c
x
因为函数f(x)既有极大值也有极小值,则函数f'(x)在(0,
1
+∞)上有两个变号零点,而a≠0,
故f(x)在x=
处取得极小信(局)=m+
m
2-2m,
因此方程ax2-bx-2c=0有两个不等的正根x1,为,
无极大值
4=b2+8ac>0,
综上,当m≤0时,f代x)无极值:当m>0时,f(x)的极小值为
于是+场=名>0即有+8c>0.b>0.
m+m,无板大值
11
角度3
=-2>0,
例:(-1,1)由fx)=(-x2-x+5)·e,
ac<0,显然abc<0,即bc<0,A错误,BCD正确.故选BCD.
得f'(x)=(-x2-3x+4)·e=-(x+4)(x-1)·e,列表
如下:
5.B由题意知,f1)=aln1+b=b=-2.求导得f'(x)=a
x
(-0,-4)
-4
(-4,1)
1
(1,+∞)
(x>0),因为f(x)的定义域为(0,+∞),所以易得f'(1)=a-b
f'(x)
0
0
=0.所以a=-2,所f(2)=号冬=-子放选B
f(x)
极小值
极大值
-454
所以a<1且a+2>1,解得-1<a<1,则a的取值范围是-1变式训练
<a<1.
[解析](1)因为f(x)=e cos x-x,所以f'(x)=
[引申]
e*(cos x-sin x)-1,f'(0)=0.
(-0,-6]U[-4,-1]U[1,+0)
又因为f(0)=1,所以曲线y=fx)在点(0,f(0)处的切线方程
变式训练
为y=1.
1.D (x)min,,
(2)h(x)=e*(cos x-sin x)-1,h'(x)=e*(cos x-sin
y=2-x+1
+6},x≥0,可得函数的大致图象,由图
sinx-cosx)=-2 e"sin a.
象可知当x>0时,有两个极值点,由对
,=x+1
称性可知当x<0时,也有两个极值点,
当xe(0,)时,h'()<0,
y=-x+6
同时由图象可知:x=0也是极值点,所
所以h(x)在区同[0,]上单调递减。
以共有5个极值点.故选D.
-10123456x
2.B因为f(x)=2f'(1)lnx-x,所以
所以对任意xe(0,]有ha(x)<h(0)=0,即f'(x)<0
f”()=2'(1)1-1,令x=1得f'(0=2(1)-1,所以r'(1)
所以函数)在区间[0,]上单调递减
=1,则()=2-1,所以函数)在0,2)上单调递指,在
因此f(x)在区间[0,罗]上的最大值为f(0)=山,最小值为
(2,+o)上单调递减,则f(x)的极大值为f(2)=2ln2-2.故
选B.
()=受
3.Bfx)=lnx+22-a(x>0),
名师讲坛·素养提升
变式训练
f'(x)=1+x-a,
[解析]
(1)设该工厂一个月内生产该特殊产品x万件,依
题意,
~函数)=+分-m(>0)在[分,3]上有且仅有
=5-号)+1+20)-3x-1+3x+2nx-1.
个极值点,
所以利润f(x)(万元)关于月产量x(万件)的函数解析式为
=f()在[}3上只有-个变号零点
)=-+3x+2h-1,1≤≤.
令f(=+-a=0,得a=士+x
1
(2)f(x)=-2+3+2=--3-2.-(x+1)2(x-2
设g)=+x,则g()在[分小上单润递减,在[1,3]上单
所以当1≤x<2时,f'(x)>0,函数f(x)在区间[1,2)上单调
递增;
调递增,g(x)mn=g(1)=2,
当2<x≤3时f'(x)<0,函数fx)在区间(2,3]上单调递减,
又(分)=号3)=号.
所以当x=2时,函数在区间[1,3]上取得最大值f(2),f(2)=
当号≤0<9时=)在[分3小只有-个变号零点
子+2n2
故该工厂在生产这种特殊产品中所获得的月利润最大值为
实数口的跟值范围为3》)
(仔+2加2]万元,此时的月生产量为2万件
考点2
例:[解析]
(1fx)=x-a·e-2-a·e
第三讲导数的综合应用
(e*)2
2x·e-(a)·e=-+2x+0
知识梳理·双基自测
(e*)2
双基自测
1.(1)×(2)×(3)V(4)×
依题意,
仪0)=-a=-3解得a=k=3.
Lf'(0)=a=k,
2.C函数的定义域为(0,+∞),由
2)由(1)得)-=3
f代x)=0得a=xnx,记g(x)=
y=g(x)
e
aln x.
f(x)=二+2x+3-二(x+1)x-3
则g'(x)=nx+1,由g'(x)>0得
*
e
令f'(x)=0,解得x=-1或3,
>。,由g()<0得0<x<日
x,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
÷g(x)在(0,)上递减,在
∞,-1)
-1
(-1,3)
3
(3,+0)
(日+上递增。
f'(x)
0
+
0
f(x)
极小值
极大值
且()m=g(日)-,由图可知-。<a<0.故选C
e
由表格可知,f(x)有极小值f(-1)=-2e,
C)=f(到l当0<<e时(到>0,
x
因为当x∈(3,+∞)时,f(x)>0,
故f代x)在(0,e)上单调递增.
所以f代x)最小值为-2e.
又0<a<b<e,∴fa)<f(b).故选C.
455第二讲
导数在研究函数中的应用
第一课时导数与函数的单调性
知识梳理·双基自测
(4)如果函数f(x)在某个区间内恒有∫'(x)=0,则
知识梳理
(x)在此区间内没有单调性,
()
知识点函数的单调性
(5)因为y=的子函数为y
(n2,:x>0,
-1
1.设函数y=f(x)在某个区间内
f'(x)
0,则f(x)为增函数,若∫'(x)
y<0.因比y=d的减区间为0,+)力
0,则f(x)为减函数.
()
2.求可导函数f(x)单调区间的步骤:
题组二走进教材
(1)确定f(x)的
2.(选择性必修2PgT3改编)如图是函数y=f(x)的导
(2)求导数f'(x):
函数y=∫'(x)的图象,则下列判断正确的是()
060
(3)令f'(x)
0(或f'(x)
0),解
y
出相应的x的范围;
y=f(x)
D26
00234人
(4)当
时,(x)在相应区间上是增函数,
年
度
当
时,八x)在相应区间上是减函数
A.在区间(-2,1)上f(x)单调递增
归纳拓展
B.在区间(1,3)上f(x)单调递减
计
C.在区间(4,5)上f(x)单调递增
衡
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,
D.在区间(3,5)上f(x)单调递增
学
f'(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,
3.(迭择性必修2,1改编)函数:)-的单涧递
则xe(a,b)时f'(x)≤0恒成立.
2.若函数fx)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈
增区间为
(a,b)时,∫'(x)>0有解;若函数f(x)在(a,b)上存
A.(-0,0)
B.(0,2logze)
在单调递减区间,则xe(a,b)时f'(x)<0有解.
C.(-o,2logze)
D.(2log2e,+∞)
4.(选择性必修2PgT12改编)已知函数f(x)=1+x
双基自测
sinx,则f(2)f(3),f(π)的大小关系正确的是
(
题组一走出误区
A.f(2)>f(3)>f(π)
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“V”或
B.f3)>f2)>f(π)
“×”)
C.f2)>f(π)>f(3)
(1)若函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有
D.f(π)>f(3)>f(2)
f'(x)>0.
题组三走向高考
(2)若函数y=f(x)在(a,b)内恒有f'(x)≥0,则5.(2023·新课标Ⅱ卷,6,5分)已知函数f(x)=ae-
y=f(x)在(a,b)上一定为增函数.()
lnx在区间(1,2)单调递增,则a的最小值为()
(3)在(a,b)内f'(x)≤0且f'(x)=0的根有有限
A.e2
B.e
个,则f(x)在(a,b)内单调递减.
()
C.e-1
D.e-2
考点突破·互动探究
考点
函数的单调性
【变式训练】
考问1
爪合套数的函数的单调性一自主练透
(2024·广西模拟)函数)=2-2x-3加x的
例求下列函数的单调区间
单调递增区间为
(1n)=4+
考问2含套数的函数的单调性一一师生共研
(2)f(x)=
例221:全国甲卷,20)设函数)=02+at-
3lnx+1,其中a>0.
(1)讨论f(x)的单调性;
sinx
(3)/x)=2+c0sx
(2)若y=f(x)的图象与x轴没有公共点,求a的
(4)fx)=(x-1)e-x2.
取值范围。
高考一轮总复习
数学
061
名师点拨:用导数f'(x)确定函数f升x)单调区间
的三种类型及方法:
1.当不等式∫'(x)>0或'(x)<0可解时,根据函
数的定义域,解不等式∫'(x)>0或∫'(x)<0求出单调
区间.
2.当方程∫'(x)=0可解时,根据函数的定义域,
解方程∫'(x)=0,求出实数根,把函数f(x)的间断点
(即(x)的无定义点)的横坐标和实根按从大到小的顺
名师点拨:
序排列起来,把定义域分成若干个小区间,再确定
1.研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不
'(x)在各个区间内的符号,从而确定单调区间.
等式解集的影响进行分类讨论.遇二次三项式因式常
3.当不等式∫'(x)>0或∫'(x)<0及方程∫'(x)考虑二次项系数、对应方程的判别式以及根的大小关
=0均不可解时,对∫'(x)化简,根据∫'(x)的结构特系,以此来确定分界点,分情况讨论
征,选择相应的基本初等函数,利用其图象与性质确定
2.划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨
'(x)的符号,得单调区间.
论,还要确定导数为0的点和函数的间断点.
注意:(1)求单调区间一定要在定义域范围内.
3.个别导数为0的点不影响在区间的单调性,如
(2)函数的单调区间有多个时不能用并集,要用f(x)=x3,f'(x)=3x≥0(f'(x)=0在x=0时取到),
“逗号”或“和”隔开
f(x)在R上是增函数.
【变式训练
角度3已知函数的单调性求参数取值范围
(2024·全国甲卷节选)已知函数f(x)=a(x-1)
例若函数)=-h在区间((1,+如)上单调递
nx+1.求f(x)的单调区间.
增,则k的取值范围是
()
A.(-0,-2]
B.(-∞,-1]
C.[2,+∞)
D.[1,+o)
[引申](1)本例中若f(x)的增区间为(1,+∞),
则k=
(2)若f(x)在(1,+∞)上递减,则k的取值范围
8
(3)若f(x)在(1,+∞)上不单调,则k的取值范
围是
(4)若f(x)在(1,+∞)上存在减区间,则k的取
值范围是
(5)若f(x)在(1,2)上单调,则k的取值范围是
名师点拨:已知函数单调性,求参数取值范围的
两个方法
1.利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)》
上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
062
2.转化为不等式的恒成立问题:利用“若函数单调
递增,则∫'(x)≥0;若函数f(x)单调递减,则∫'(x)≤
22
0”来求解.
年
提醒:f(x)为增函数的充要条件是对任意的x∈
考向3利用导数解决函数的单调性的应用问题
(a,b)都有f'(x)≥0且在(a,b)内的任一非空子区间
昌维探究
上∫'(x)不恒等于0.应注意此时式子中的等号不能省
计
角度1
比较大小
略,否则漏解
衡
1
例(202·新高考I卷,7)设a=0.1e1,6=
9,c
【变式训练】
学
1.(角度1)(2024·江苏无锡模拟)已知a=ln5,b=
(
案
-ln0.9,则
A.a<b<c
B.c<b<a
e1,c=(9-3ln3)e3,则a,b,c的大小为()
C.c<a<b
D.a<c<b
A.a<b<c
B.a<c<b
角度2解不等式
C.c<a<b
D.b<c<a
例(2025:辽宁期中联考)已知定义在(0,+x)上
2.(角度2)(2024·陕西西安
的函数f(x)及其导函数∫'(x),满足(x-1)f(x)
期中)已知函数y=f(x)(x
2
<f'(x),且f2)=e,则不等式(x+3)f(x+3)<2e+2
∈R)的图象如图所示,则不1o1
的解集为
(
等式'(x)>0的解集为
73
A.(1,2)
B.(-3,-1)
C.(1,3)
D.(1,+∞)
A(0,写)U(2,+x)
名师点拨:
1.利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件
B(-,g)U(3,2)
构造辅助函数,把比较大小的问题转化为先利用导数
研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小。
C(-x,0)u(号2)
2.与抽象函数有关的不等式,要充分挖掘条件关
D.(-1,0)U(1,3)
系,恰当构造函数;题目中若存在(x)与∫'(x)的不等
3.(角度3)(2024·安徽毛坦厂中学模拟)已知函数
关系时,常构造含(x)与另一函数的积(或商)的函
数,与题设形成解题链条,利用导数研究新函数的单调
)=分2-3+4在(,4+1D上不单,则
性,从而求解不等式
实数t的取值范围是
名师#坛·素美提升
一、构造法在导数中的应用
在导数应用的客观题中,有一类考查热点,不给出具体的函数解析式,大多涉及(x)与∫'(x)的一些关系
式,利用构造法构造新函数,确定其单调性,然后解决问题,下面重点突破两类问题,
题型一利用导数的运算法则的造函数
[答案]
CD
角度1利用f(x)与e*构造
例已知八)是定义在(-0,+)上的函数,导函
[解析]
令se)思ro》,
数f'(x)满足∫'(x)<f(x)对于xeR恒成立,则
则其导数g'(x)='(x)simx-爪x)cosx
sinx
A.f(2)>e2f0),2025)>e225f(0)
B.f2)<ef0),2025)>e225f0)
又由xe(0,引,
C.f(2)>ef(0)f(2025)<e225f0)
且恒有f'(x)sinx-f(x)cosx<0,
D.f2)<e2f0),f2025)<e225f0)
则有g'(x)<0,即函数g(x)为减函数,
[答案]D
由<号,则有)>),
[解析]构造F(x)=包,则F'(x)
e
e'(x)-e_'(x)-,导函数f'(x)满足
a,
e2
s血于
f'(x)<f(x),则F'(x)<0,F(x)在R上单调递减,根
据单调性可知选D.
可得()>():
[感悟提升]遇到f'(x)-f(x)的形式,构造函
数F(x)=f;遇到'(x)+(x)的形式构造函数
又由晋<开,则有()>母)
F(x)=f(x)e".
,
即
角度2利用f(x)与×”构造
例已知偶函数()(x≠0)的导函数为f(x),且满
血
轮总复习
足f(-1)=0,当x>0时,2f(x)>x'(x),则使得
可得财()>)月
擊
f(x)>0成立的x的取值范围是
[答案](-1,0)U(0,1)
名师点拨:利用导数关系构造函数的一些常见
063
[解析]
指道P()=四,则F()
结构
1.对于不等式∫'(x)+g'(x)>0,构造函数F(x)
f'(x)·x-2,当x>0时,f'(x)-2fx)<0,可以
=f八x)+g(x).
3
2.对于不等式∫'(x)-g'(x)>0,构造函数F(x)
推出当x>0时,F'(x)<0,F(x)在(0,+0)上单调递
=f八x)-g(x)
减.因为f(x)为偶函数,x2为偶函数,所以F(x)为偶
特别地,对于不等式∫'(x)>k,构造函数F(x)=
函数,所以F(x)在(-∞,0)上单调递增.根据f(-1)(x)-x.
=0可得F(-1)=0,根据函数的单调性、奇偶性可得
3.对于不等式∫'(x)g(x)+f(x)g'(x)>0,构造
函数图象(图略),根据图象可知∫(x)>0的解集为
函数F(x)=f(x)·g(x)
(-1,0)U(0,1)
4.对于不等式∫'(x)g(x)-f(x)g'(x)>0,构造
角度3利用f(x)与sin×,cos×构造
例(多选题)已知定义在(0,))上的函数f(x),
函数F(x)=x
g(x)
5.对于不等式xf'(x)+nf(x)>0,构造函数
f'(x)是fx)的导函数,且恒有f'(x)sinx-f(x)cosx
F(x)=x·f八x).
<0成立则
(
6.对于不等式∫'(x)+f代x)>0,构造函数F(x)=
Af()>()
B()>)
e·f(x)
7.对于不等式∫'(x)+(x)>0,构造函数F(x)
c财)>f(】
D.)>4)
=er·fx).
8.出现f'(x)sinx+f(x)cosx构造函数F(x)=
2.(2023·石家庄-模)若nx-ny<nxny
11
f(x)sin x
9.出现'(x)simx二)os构造函数F(x)
(x>1,y>1),则
()
sin x
A.ex->1
B.e'-<1
=x)
C.e--1>1
D.e'--1<1
sin x
[答案]A
10.出现f'(x)cosx-f(x)sinx构造函数F(x)=
f(x)cosx
[解析]依题意,lnx-
my令f()
1l.出现'x)cos+fx)sinx构造函数F(x)
cosx
=1-(u≠0),则”()=1+>0,所以)在
=x)
(-∞,0),(0,+o)上单调递增;又x>1,y>1,得lnx
cos x
【变式训练
>0,ny>0,则fnx)<flny),则nx<lny,∴.1<x
1.(角度1)设f(x)为R上的奇函数,当x≥0时∫'(x)
<y,即y-x>0,所以e->e°=1,A正确,B不正确;
-cosx<0,则不等式f(x)<sinx的解集为
又y-x-1无法确定与0的大小关系,故C,D不正确.
名师点拨:
2.(角度2)(2023·湘豫名校联考)已知定义在R上
若题目所给的条件含有两个变量,可通过变形使
的函数f(x)的导函数为∫'(x),当x>0时,∫'(x)-
两个变量分别置于等号或不等号两边,即可构造函数,
>0,若a=21),b=2),c=4(3)则a,6
并且利用函数的单调性求解.
【变式训练】
c的大小关系为
064
(2020·全国Ⅱ卷)若2-2'<3-3’,则()
3.(角度3)(2024·绍兴调研)已知定义在R上的函
数f(x)的导函数为f'(x),对任意x∈(0,T)都有
A.ln(y-x+1)>0
B.ln(y-x+1)<0
C.Inlx-yl >0
D.Inlx-yl <0
f(x)csx>x)sinx,设a=/君),b=j),
题型三
通过数值构造具体函数
度
e=/(写),则a6,e的大小关系为
例1已知a=926e2
g3,则a,b,c的大小
新
题型二
通过变量构造具体函数
关系为
例(多选题)(2024·广东深圳模拟)若0<,<<
[答案]c<a<b
衡
1,则
中
A.e-eIn
[解析]令八)三,则f(),当
x2
x1+1
e(0,e)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(e,+∞)
B.e -e"<
x1+1
时f'(x)<0,(x)单调递减.a=n2_2n2_n4-
2
4
4
C.xze>xe
D.xe<xe
4b==o)c-2海3-g,9=9e)
9
[答案]AC
>f(4)>f(9),即c<a<b.
[解析]令f(x)=e-ln(x+1)且x∈(0,l),
2.(2021·全国乙卷改编)设a=2n1.01,b=
对了()=6+>0,裁)在区同0.D上单
n1.02,c=√1.04-1,则a,b,c,的大小关系为
调递增,
因为0<x1<x2<1,所以f(x)<f(x2),
[答案]b<c<a
即e1-ln(x1+1)<e2-ln(x2+1),
[解析]b-c=n1.02-√1.04+1,设f(x)=
故63-e>n气,所以A正确,B号误
ln(x+1)-+2x+1,则b-c=f(0.02),f'(x)=
令x)=且xe0,1),则f()-x<0,
x2
2+2x-(x+),当x≥0时,x+
x+12√+2x(x+1)√1+2x
故f八x)在区间(0,1)上单调递减,因为0<x1<x2<1,
1=√(x+1)7≥1+2x,∫'(x)≤0,f(x)在[0,+∞)
所以)>),即>,故>e,所
上单调递减,所以f(0.02)<f(0)=0,即b<c.a-c=
以C正确,D错误,
2ln1.01-1.04+1,设g(x)=2ln(x+1)-1+4x
+1,则a-c=g(0.01),g(x)=2-4
名师点拨:
x+12√1+4x
当要比较的各数为某些函数的函数值时,要仔细
2[+4x-(x+1)】,当0≤x<2时,√4x+T=
观察这些数值的共同之处,构造一个或两个函数,使要
(x+1)√1+4x
比较的数成为该函数的函数值,然后利用函数的单调
2x+2x+I≥√x2+2x+1=√(x+1)7=x+1,故当性比较大小
0≤x<2时,g(x)≥0,所以g(x)在[0,2)上单调递增,【变式训练】
所以g(0.01)>g(0)=0,故c<a,从而有b<c<a.
实数e3,3",π3的大小关系为
二、泰勒展开式
1.泰勒公式
若函数f(x)在含有x的开区间(a,b)内有n+1阶导数,则当函数在此区间内时,可以展开为一个关于
-的多项式和一个余项的和)=)+/”()·(x-)+。).(x-)2+").(红-)户+
2!
31
(.(x-)°+R(x).
n!
2.常见的泰勒展开式
在泰勒公式中,令x。=0,即可得到如下泰勒展开式:
0)e=1++芬+茶+…+
x2,x3
n!+…;
(2)(x+1)=x2+3+…+(-1)”
十…
n
t2n-1
8)=-+*+(-1)·2+…:
t2-2
④)1五++*(-1)1·2-2Tt
3.泰勒公式的价值
泰勒公式将各种类型的函数(指数函数、对数函数、正弦与余弦函数)与多项式函数联系了起来,这样在局
总
部可以用多项式函数近似替代其他函数,我们主要用其证明不等式及比较大小,下面我们主要介绍如何比较
复习
大小
例(2022·全国甲卷)已知a=
6
1
_f(x)=x-sinx,则f'(x)=1-cosx≥0,所以函数f(x)
4,c
擊
在R上单调递增,所以当x>0时(x)>f(0)=0,即
4sim子,则
有>n(x>0)成立,所以日>n日,得后>
069
A.c>b>a
B.b>a>c
1
C.a>b>c
D.a>c>b
8,所以b>a.因为
4sin 4
[答案]A
b
1
=41an4,所以令
[解析]解法一:根据题意,构造函数(x)=1-
cos 4
号8(=m,a()=则a=(),6=(),
g(x)=am米-x,则g'(x)=osx+sinr-1=1-c0sx
cosx
cosx
c=由秦晨开式)=1-亏g()=1
≥0,所以函数g(x)在定义域内单调递增,所以当x>0
21
时,g(x)>g(0)=0,即有tanx>x(x>0)成立,所以
*京*o).60-1-后荒+o)=
,x4
m子>子,甲4m子>1,所以后>1,又b>0.所以
311
【变式训练】
)=1-×6+0×6+()-院+成
96120
若a=ln√1-0.012,b=0.02sin0.01,c=
0.01sin0.02,则
26+(),所以4)<84)<4(4),即a<b<e
A.a<b<c
B.a<c<b
解法二:因为6=60s子=1-2sn3,所以6-a=
C.b<c<a
D.c<a<b
1-2m名影=京-2名-2债m8令
温馨提示:复习至此,请完成练案[16」
第二课时
导数与函数的极值、最值
知识梳理·双基自测
3.极值与最值的关系
知识梳理
极值只能在定义域内取得(不包括端点),最值却可
知识点一函数的极值
以在端点处取得;有极值的不一定有最值,有最值的
1.函数的极值
也未必有极值:极值有可能成为最值,非常数可导函
(1)设函数f(x)在点x。附近有定义,如果对x。附
数最值只要不在端点处取,则必定在极值处取
近的所有的点,都有f(x)
f(x),那么f(x)
4.定义在开区间(a,b)内的函数不一定存在最大
是函数f(x)的一个极大值,记作f(x)极大值=f八xo);如
(小)值.
果对xo附近的所有的点,都有f(x)
f八xo),那
么(x)是函数∫(x)的一个极小值,记作(x)极小值=
双基自测
f八x。).极大值与极小值统称为极值:
题组一
走出误区
(2)当函数f(x)在,处连续时,判别八x)是极大1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或
(小)值的方法:
“×”)
如果x<x有∫'(x)
0,x>x有f'(x)
(1)函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的.
0,那么f(x)是极大值
()
如果x<有∫'(x)》
0,x>x0有f'(x)
(2)函数的极小值不一定比极大值小
0,那么f(x)是极小值.
(3)导数等于0的点不一定是函数的极值点。
066
2.求可导函数f八x)极值的步骤
(
(1)
(4)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值
(2)
也不一定是极小值.
()
(3)检验f'(x)在方程∫'(x)=0的
度
(5)单调函数一定没有极值,
()
的符号,如果在根的左侧附近为正,右侧附近为
题组二走进教材
新
负,那么函数y=f(x)在这个根处取得
;如果
2.(选择性必修2P2T1改编)如图是f(x)的导函数
计
在根的左侧附近为负,右侧附近为正,那么函数y=
f'(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为()
f(x)在这个根处取得
衡
↑y
中
知识点二函数的最值
学
案
1.函数的最值的概念
设函数y=f(x)在
上连续,在
内
3-210124
可导,函数f(x)在[a,b]上一切函数值中的最大(最
A.1
B.2
C.3
D.4
小)值,叫做函数y=(x)的最大(最小)值
2.连续函数在闭区间[a,b]上一定有最大值和最
3.(选择性必修2PsT6改编)函数f(x)=lnx-x在区
小值.
间(0,e]上的最大值为
()
A.1-e
C.-e
D.0
3.求函数最值的步骤
B.-1
设函数y=fx)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,
题组三走向高考
求fx)在[a,b]上的最值,可分两步进行:
4.(多选题)(2023·高考新课标Ⅱ卷)若函数f(x)=
(1)
alnx+b+9(a≠0)既有极大值也有极小值,则
(2)
()
归纳拓展
A.bc>0
B.ab>O
1.'(x)=0与是f八x)极值点的关系
C.2+8ac>0
D.ac <0
函数f(x)可导,则f'(xo)=0是xo为f(x)的极值点
5.(2022·全国甲卷)当x=1时,函数f(x)=alnx+
的必要不充分条件.例如,f(x)=x,f'(0)=0,但
b取得最大值-2,则∫"(2)=
()
x=0不是极值点.
2.极大值(或极小值)可能不止一个,可能没有,极大
A.-1
D.1
值不一定大于极小值,
考点突破·互动探究
点
名师点拨:可导函数求极值的步骤
用导数求解函数极值问题—多维探究
1.确定函数的定义域,
角度」根据函数图象判断极值
2.求方程f'(x)=0的根
例1(多选题)(2025:江苏连云港模拟)如图是两
3.用方程∫'(x)=0的根和不可导点的x的值顺
数y=f(x)的导函数∫'(x)的图象,下列说法正确
的是
次将函数的定义域分成若干个小开区间,并形成表格
4.由∫'(x)=0的根左右的符号以及f'(x)在不可
导点左右的符号来判断∫'(x)在这个根或不可导点处
取极值的情况,此步骤不可缺少.∫'(x)=0是函数有极
值的必要条件.
角度3根据极值求参数的取值范围
A.f(1)为函数f(x)的极大值
B.当x=-1时代x)取得极小值
例(2025·浙江台州六校期中)若函数f(x)=(-x
C.f(x)在(-1,2)上单调递增,在(2,4)上单调
-x+5)·e在区间(a,a+2)上有极大值,则a
递减
的取值范围是
D.当x=3时f(x)取得极小值
[引申]若本例中函数在给定区间上无极值,则α
2.函数f(x)=x3+bx2+cx+d的大致图象如图所的取值范围为
示,则x+=
名师点拨:已知函数极值点或极值求参数的2
个要领
1.列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条
[引申]本例1中(x)有
个极值点,且在
件列方程组,利用待定系数法求解。
x=
时,取得极小值,在x三
时取得极
2.验证:因为某点处的导数值等于0不是此点为
总
大值
极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须
名师点拨:据图象求极值的解题策略
验证根的合理性.
1.已知导函数图象判断函数极值的情况,先找导【变式训练】
擊
数为0的点,再判断导数为0的点的左、右两侧的导数1.(角度1)(2025·山东名校联考联盟期中)用
符号.
2.已知函数求极值.求f'(x)→求方程∫'(x)=0
mina,b,c表示a,b,c中的最小数,若函数f(x)为
的根一→列表检验∫'(x)在'(x)=0的根的两侧的符号
偶函数,且当x≥0时,f(x)=minx+1,x2-x+1,
→得出结论
-x+6},则(x)的极值点的个数为
(
角度2求函数的极值
A.2
B.3
C.4
D.5
例(2023·安徽省部分重点学校联考)求下列函数的
2.(角度2)(2024·河南中原名校质量检查)已知函数
极值。
f(x)=2f'(1)lnx-x,则f(x)的极大值为()
(1)/x)=2(x-5)2+6lnx
A.2
B.2ln2-2
(2r)=2n(-1)-lh
C.e
D.2-e
3.(角度3)函数f(x)=lnx+
7x2-ax(x>0)在
[号,3小上有且仅有一个极值点,则实数a的取值范
围是
(房》
[子
c(3
n[3
2.求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,一般
考点已
用导数求函数的最值—师生共研
要根据其极值及单调性画出函数的大致图象,借图
例(2025·北京海淀期中)已知函数f(x)--曲
求解
注:求最值时,不可想当然认为极值点就是最值
线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x-3.
点,要通过比较再下结论
(1)求a,k的值:
【变式训练】
(2)求fx)的最小值.
已知函数f(x)=e*cosx-x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[0,引上的最大值和最
小值
068
名师点拨:
1.求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的
年
步骤
(1)求函数在(a,b)内的极值,
新
(2)求函数在区间端点的函数值f(a)f(b).
计
(3)将函数f八x)的极值与f(a)f(b)比较,其中最
大的一个为最大值,最小的一个为最小值
衡
名师#坛·素美提升
利用导数研究生洁中的优化问题
例
个圆柱形圆木的底面半径为1m,长为10m,将
(2)V'=10(2c0s20+cos0-1)=10(2cos0-
此圆木沿轴所在的平面剖成两部分.现要把其中
:1)(c0s0+1)
部分加工成直四棱柱木梁,长度保持不变,底面为等
腰梯形ABCD(如图所示,其中O为圆心,C,D在半圆
由0∈(0,2),得cos6e(0,1).
上),设∠BOC=0,木梁的体积为V(单位:m3),表面积
为S(单位:m).
令”=0,得cs0=或co0=-1(合)
0=3
T
A
0
当0e0,写)时,号<s9<1,r>0.
(1)求V关于0的函数表达式:
V=10(sin0cos0+sin0)单调递增;
(2)求当体积V最大时θ的值.
[解析](1)梯形ABCD的面积S棉形ABD=
当6∈(月)时,0<ms0<2,”<0,V=
2cs,9+2.sin0=sin6es0+sin0,8e(0,7)月
2
10(sin cos日+sin0)单调递减..当日=牙时,体积V
3
体积V=I0(sin6os0+sin0),8e(0,2引
最大
名师点拨:
(2)求该工厂在生产这种特殊产品中所获得的月利
利用导数解决生活中的实际应用问题的一般步骤
润最大值(万元)及此时的月生产量(万件).
分析实际问题中各变量之间的关系,列出实际问题
第1步
的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系
式y=八x),由实际意义确定定义域
(第2步
求函数的导数∫'),解方程∫纠=0
第3步
比较函数在区间端点和f'(x)=0的点的函数值的大小,
最大(小)者为最大(小)值
(第4步回归实际问题作答
提醒:在利用导数解决实际问题时,若在定义域内
只有一个极值,则这个值即为最优解
【变式训练】
一工厂计划生产某种当地政府控制产量的特殊产
品,月固定成本为1万元,设此工厂一个月内生产该
特殊产品x万件并全部销售完.根据当地政府要求
产量x满足1≤x≤3,每生产x万件需要再投入3x
万元,每1万件的销售收人为5-了(万元),且每
生产1万件产品政府给予补助1+21血(万元)(注:
月利润=月销售收入+月政府补助-月总成本)
温馨提示:复习至此,请完成练案[17]
(1)写出月利润(x)(万元)关于月产量x(万件)的
函数解析式;
第三讲
导数的综合应用
总复习
知识梳理·双皇自测
擊
069
f(x)在x∈D上的最大值,将原条件转化为g(a)≤
知识梳理
f(x)mx;若存在xeD,使得f(x)≤g(a)成立,应求f(x)
知识点一利用导数证明不等式
在x∈D上的最小值,将原条件转化为g(a)≥fx)mm
若证明∫(x)<g(x),x∈(a,b),可以构造函数
知识点三利用导数研究函数零点的方法
F(x)=f八x)-g(x),如果能证明F(x)在(a,b)上的最
方法一:(1)求函数f(x)的单调区间和极值.
大值小于0,即可证明f(x)<g(x),x∈(a,b)
(2)根据函数f(x)的性质作出图象
知识点二利用导数解决不等式的恒成立
(3)判断函数零点的个数
问题
方法二:(1)求函数f(x)的单调区间和极值,
“恒成立”与“存在性”问题可看作一类问题,一般
(2)分类讨论,判断函数零点的个数.
都可通过求相关函数的最值来解决,如:当f(x)在x∈
归纳拓展
D上存在最大值和最小值时,若f(x)≥g(a)对于x∈D
恒成立,应求x)在x∈D上的最小值,将原条件转化1.若x∈(0,),则1amx>x>sinx
为g(a)≤f(x)mm;若f(x)≤g(a)对于x∈D恒成立,
2.若xe(0,+o),则e≥x+1>x-1≥lnx
应求f(x)在x∈D上的最大值,将原条件转化为g(a)
空著存在D,使得八)≥go)成立,应求3若e(-1,+).则≥h(x+1)≥,千