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导数含参数问题
类型一:没有其他未知字母情况下,求单调性,极值,最值
例1:设函数若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求:(Ⅰ)a的值;(Ⅱ)函数f(x)的单调区间.
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
变式训练1:设函数,其中.
(Ⅰ)当时,讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若函数仅在处有极值,求的取值范围;
(Ⅰ)解:.
当时,.令,解得,,.在,是增函数,在,内是减函数.
(Ⅱ)解:,显然不是方程的根.
为使仅在处有极值,必须恒成立,即有.
解此不等式,得.这时,是唯一极值. 的取值范围是.
类型二:结合函数的图像与性质求参数的取值范围问题
例2:设为实数,函数。
(1)求的极值;
(2)当在什么范围内取值时,曲线与轴仅有一个交点。
解:(1),若,则
所以的极大值是,极小值是。
(2)函数。
由此可知取足够大的正数时,有,取足够小的负数时,有,所以曲线与轴至少有一个交点.结合的单调性可知:
当的极大值,即时,它的极小值也
因此曲线与轴仅有一个交点,它在上;
当的极小值时,即上时,它的极大值也小于0,与轴仅一个交点,它在上。当时,与轴仅有一个交点。
变式训练2:.已知函数有三个极值点。证明:;
因为函数有三个极值点, 所以有三个互异的实根.设则
当时, 在上为增函数;当时, 在上为减函数;当时, 在上为增函数,
所以在时取极大值,在时取极小值。当或时,最多只有两个不同实根。有三个不同实根, 所以且,
即,且,解得且故.
类型三:含字母时,对判别式进行分类讨论
例3:.已知函数,.(1)讨论函数的单调区间;
(2)设函数在区间内是减函数,求的取值范围.
解:(1)求导得
当时,,,在上递增;当,求得两根为,即在递增,递减, 递增。(2),且,解得。
变式训练3:设函数,其中.
(I)当时,判断函数在定义域上的单调性;(II)求函数的极值点; 高&考%资(源#网 wxc
解:(I) 函数的定义域为.
,高&考%资(源#网 wxc
令,则在上递增,在上递减,
. 当时,,
在上恒成立.即当时,函数在定义域上单调递增。(II)分以下几种情形讨论:
(1)由(I)知当时函数无极值点.
(2)当时,,
时, 时,
时,函数在上无极值点。
(3)当时,解得两个不同解高&考%资(源#网 wxc,当时,,
此时在上有唯一的极小值点.当时,高&考%资(源#网 wxc在都大于0 ,在上小于0 ,
此时有一个极大值点和一个极小值点.
综上可知,时,在上有唯一的极小值点;
时,有一个极大值点和一个极小值点;时,函数在上无极值点
类型四:含字母时,对导函数的零点以及区间的位置进行分类讨论
例4:已知函数且
(I)试用含的代数式表示;(Ⅱ)求的单调区间;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
:解:(I)依题意,得
(Ⅱ)由(I)得(
故令,则或
①当时,
由此得,函数的单调增区间为和,单调减区间为
②由时,,此时,恒成立,且仅在处,故函数的单调区间为R
③当时,,的单调增和,单调减区
综上:当时,函数增区间为和,单调减区间为;
当时,函数的单调增区间为R;
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为(-1.1-2a)
变式训练4:已知是实数,函数
(1)若,求的值及曲线在点处的切线方程;
(2)求函数y=f (x)在区间 [ 1,2 ] 上的最小值。
解:(1),因为,所以.
又当时,,,在处的切线方程为.
(2) 设最小值为,
当时,则是区间[1,2]上的增函数, 所以;
当时,在时,;
在时,
① 当,即时,;② 当,即时,;③ 当时,.
则函数的最小值
题型五、恒成立问题
例5.设函数。
(1) 如果,点为曲线上一个动点,求以为切点的切线斜率取最小值时的切线方程;(2) 若时,恒成立,求的取值范围。
解:(1) 设切线斜率为,则 当时,取最小值-4,
又, 所以,所求切线方程为,即
(2) 由,解得:或。
函数在和上是增函数,在上是减函数。
所以 或 或 解得
变式训练5:已知函数
(1)若在区间上是增函数,求实数的取值范围;
(2)若,求证:.
解:(1) ,令即
的增区间为在区间上是增函数,
;
,,
在区间[-1,1]上的最大值M为4,最小值N为0,
故对任意,有
题型六、导数解决不等式问题
例6.对于函数
(1)若函数在处的切线方程为,求的值;
(2)设是函数的两个极值点,且,证明:
解:(1)由切点为,,有
解得
(2)由题,、是方程的两个根,可得两根一正一负,不妨设
设
;
当时,. 所以当时,,即.
变式训练6:已知函数,,证明:
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