内容正文:
专题二 导数
专题 2.1 三次函数的图象与性质(一)
典例剖析
方法讲解
变式训练
专题二 导数
专题 2.1 三次函数的图象与性质
零点问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 函数,求 .
①
② 极大值
③ 极小值 ;
图象如下:
典例剖析
3
例题 1. 函数,求 .
解析:要使原函数存在 :
,得 和 ;
我们令 或 ; ;
第二,极大值,极小值
综上, 为
典例剖析
4
例题 2. 已知函数,求 .
①
② 极大值 ;
或 极小值 ;
图象为两个之一:
典例剖析
5
解析:令 和
第一类:
第二类:
第三类: , 上有一个零点,故在其他两个单调区间上只能有一个零点,即,得 .
例题 2. 已知函数,求 .
典例剖析
6
核心思想:三次函数图象的可能情况
以三次函数
图象
零点个数
等价条件 极大值 极大值 极大值
极小值 极小值 极小值
方法讲解
练习 1. 函数,求 .
解析:
因此,函数 在 和 单调递减,在
所以函数的极大值为
由于函数有且仅有故有极小值小于零,或极大值大于零,即
点拨:仅有一个零点,由于,故极大值0,极小值0,即可;
典例剖析
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练习 2. 函数,求 .
解析:
因此,函数 在 和 单调递减,在
所以函数的极大值为
由于函数恰故有极小值等于零,或极大值等于零,即
点拨: 有个零点,由于,故极大值0,或者极小值0,即可;
典例剖析
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专题二 导数
专题 2.1 三次函数的图象与性质
最值与极值问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1.已知函数极小值点,求.
的极小值点
①
②
.
典例剖析
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例题 1.已知函数极小值点,求.
解析:要使:
,得;
第二,当时, 此时在R上单调递增,无极值点,不满足题意,故舍去;
当时, 令解得;
令解得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,所以,符合题意
故
典例剖析
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例题 2. 已知函数有最小值,求 范围.
开区间上
有最小值
①
② ;
最小值
典例剖析
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解析:
第一,当, 0, 上单调递增,无最小值;
当,令
, ;, 所以 处取得极小值,也是最小值,
所以
故 .
例题 2.已知函数有最小值,求 范围.
典例剖析
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图象
图象
等价条件
① ;
② 无极大值和;
③ 开区间上无最值,闭区间上的最值为端
点对应的函数值 . ,导函数满足左正右负
极小值点,导函数满足左负右正
③开区间上有最值必为极值,闭区间上有最值,
需拿对应的极值与端点对应的函数值比较 .
核心思想:三次函数图象的可能情况
以三次函数
方法讲解
练习 1. 若函数取得极大值,则求.
解析: 则,得;
当时, 此时在和上,单调递增,在上,此时,不满足题意,故舍去;
当时, 此时在和上,单调递增,在上,此时,符合题意,故
综上, .
点拨:由于极大值,则 ,且满足“左侧正右侧负”;
典例剖析
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练习 2. 若函数.
解析:
因此,函数 在 [0上单调递减,在
所以函数在无极大值,
又显然
所以,
所以
点拨: 确定[0,3]上的单调性,求出极大值与比较大小即可;
典例剖析
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专题二 导数
专题 2.1 三次函数的图象与性质
单调性问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 已知函数上是单调函数,求 范围.
在上单调
在上恒成立
或
在上恒成立
典例剖析
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例题 1.已知函数上是单调函数,求 范围.
解析:因为
,
所以
因此,范围为.
典例剖析
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例题 2.函数单调递减,求.
上递减
上恒成立
上恒成立
上的最小值
典例剖析
21
例题 2.函数单调递减,求.
解析:因为
,
则
令,则函数单调递减,
所以,
故
典例剖析
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方法一:判别式法
将三次函数在 上单调,转化为 或 恒成立,进而转化为 恒成立进行求解.
方法二:参变分离法
将三次函数在区间上单调,转化为或在该区间上恒成立,分离出参数后进行函数构造,求出构造函数在该区间上的最值即可.特别地,当该定义域含 时需先分类讨论后再分离;反之,直接分离即可.
方法讲解
练习 1. 已知函数
.
解析:因为
,
所以
故
点拨: 递增,等价于恒成立,等价于恒成立即可求解;
典例剖析
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练习 2.已知函数单调递增,求.
解析: 在上恒成立,
即在上恒成立,
又因为 ,
所以
因此, 是 .
点拨:,等价于恒成立,分离出即可求解.
典例剖析
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专题二 导数
专题 2.1 三次函数的图象与性质
切线问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 函数,则过点 相切的直线条数为______条 .
①
② 对称中心,且过该点的切线方程为
点位于对称中心切线上,且非对称中心,故有条切线
切线条数分布图
典例剖析
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例题 1.函数,则过点 相切的直线条数为______条 .
解析:函数,该点处函数的切线为,
因此,可得右侧图象 .
因为在切线 上,且不是对称中心,
故根据三次函数切线条数分布图,得
过点 相切的直线有 条.
典例剖析
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例题 2.已知函数可作 的三条不同切线,求实数 .
过可作三条不同的切线
将点代入切线方程,得出关于和的三次方程,则对应函数有三个不同零点
设切点为,表达出切线方程统一形式
典例剖析
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解析:由题意,导函数为,
则切线方程为 .
又因为切线过点,故代入得,
整理得
因为可作三条切线,故方程有三个不同的实数根,
令,
故函数 的极大值为
解得,因此实数 为 .
例题 2.已知函数可作 的三条不同切线,求实数 .
典例剖析
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方法一:三次函数切线条数分布图(适合选填题)
过三次函数,则坐标平面被函数
和切线
过区域 的点,作曲线的切线,有且仅有三条;
过区域 曲线的切线,有且仅有一条;
过切线或函数图象(去掉对称中心)上的点,曲线的切线,
有且仅有二条;
方法讲解
方法二:转化为零点个数问题(适合解答题)
对于已知过某点,可作三次函数,让求参数范围的解答题,
我们可按如下步骤解决:
① 设切点为,表达出切线方程的统一形式
③ 将三次方程设为新函数,题意转化为该函数有若干零点问题
② 将已知点代入切线方程,得出含所求参数的三次方程
方法讲解
练习 1. 已知函数存在_____条直线与相切.
点拨:的对称中心为,该点处的切线为,画出该函数的切线分布图,同时标出点;
解析:函数,该点处函数的切线为,
因此,可得右侧图象 .
因为在图中的区域III,
故根据三次函数切线条数分布图,得
过点 相切的直线有 条.
典例剖析
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练习 2. 已知函数,如果过点可作曲线的三条切线,求
解析:,设切点为
,又因为切线过点,
将其代入方程,并整理得,
令函数 ,
故函数在单调递增,
所以函数的极小值为,极大值为,
综上,
点拨: ,表达出切线方程为,将点代入,得,有三个不等的实数根 .
典例剖析
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千帆竞渡争朝夕
一苇以航向青云
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