内容正文:
2019年高考数学(理)高频考点名师揭秘与仿真测试
18 导数及其应用 导数的应用2(恒成立及存在性问题、导数的综合应用)
【考点讲解】
1、 具本目标:
1. 导数在研究函数中的应用:
①了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(对多项式函数一般不超过三次)。
②了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(对多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(对多项式函数一般不超过三次).[来源:学科网ZXXK]
2.生活中的优化问题:会利用导数解决某些实际问题。
考点透析:
1.以研究函数的单调性、单调区间、极值(最值)等问题为主,与不等式、函数与方程、函数的图象相结合;
2.单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现,综合研究函数的性质以大题呈现;
3.适度关注生活中的优化问题.
3.备考重点:
(1) 熟练掌握导数公式及导数的四则运算法则是基础;
(2) 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值(最值)的基本方法,灵活运用数形结合思想、分类讨论思想、函数方程思想等,分析问题解决问题.
二、知识概述:
一)函数的单调性:
1.设函数y=f(x)在某个区间内可导,如果
,则函数y=f(x)为增函数;如果f ' (x)<0,则函数y=f(x)为减函数;如果恒有f ' ( x)=0,则y=f(x)为常函数.
2.应当理解函数的单调性与可导性并无本质的联系,甚至具有单调性的函数并不一定连续.我们只是利用可导来研究单调性,这样就将研究的范围局限于可导函数.
3.f(x)在区间I上可导,那么
是f(x)为增函数的充分条件,例如f(x)=x3是定义于R的增函数,
但 f '(0)=0,这说明f '(x)>0非必要条件.
为增函数,一定可以推出
,但反之不一定.
4. 讨论可导函数的单调性的步骤:
(1)确定
的定义域;
(2)求
,令
,解方程求分界点;
(3)用分界点将定义域分成若干个开区间;
(4)判断
在每个开区间内的符号,即可确定
的单调性.
5.我们也可利用导数来证明一些不等式.如f(x)、g(x)均在[a、b]上连续,(a,b)上可导,那么令
h(x)=f(x)-g(x),则h(x)也在[a,b]上连续,且在(a,b)上可导,若对任何x∈(a,b)有h '(x)>0且 h(a)≥0,则当x∈(a,b)时 h(x)>h(a)=0,从而f(x)>g(x)对所有x∈(a,b)成立.
二)函数的极、最值:
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
2.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
【真题分析】
1.【优选题】若曲线存在垂直于轴的切线,则实数取值范围是_____________.
2.【2018年江苏卷】若函数
在
内有且只有一个零点,则
在
上的最大值与最小值的和为________.
【变式】若函数有零点,则k的取值范围为_______.
3.【2018年理新课标I卷】已知函数
,则
的最小值是_____________.
4.【优选题】已知,若对任意两个不等的正实数都有恒成立,则的取值范围是 .
5.【2017深圳模拟】设函数
,其中
,若存在唯一的整数
,使得
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
6.【优选题】已知函数
EMBED Equation.DSMT4 .
(1)若曲线
在点
处的切线为
,求
的值;
(2)讨论函数
的单调性;
(3)设函数
,若至少存在一个
,使得
成立,求实数
的取值范围.
7.【2018山东模拟】设函数
(Ⅰ)当曲线处的切线斜率.[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知