1、导数参数范围数学高考 G.导数,高考中新的“经济”增长点 1、利用导数研究函数的单调性问题 设函数y=f(x)在某个区间内可导,如果f'(x)>0,则f(x)为增函数;如果f'(x)<0则f(x)为减函数。反之亦然。高考常以函数单调区间、单调性证明等问题为载体,考查导数的单调性质和分类讨论思想的应用。 (20)(安徽文 本小题满分14分) 设函数f(x)=-cos2x-4tsincos+4t2+t2-3t+4,x∈R, 其中≤1,将f(x)的最小值记为g(t). (Ⅰ)求g(t)的表达式; (Ⅱ)讨论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值. 20.(福建文 本小题满分1
2、2分) 设函数. (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若对恒成立,求实数的取值范围. 2、利用导数求解函数极(最)值问题 设y=f(x)为可导函数,函数f(x)在某点取得极值的充要条件是该点的导数为零或不存在且该点两侧的导数异号;定义在闭区间上的初等函数必存在最值,它只能在区间的端点或区间内的极值点取得。高考常结合求函数极值(最值)、参数取值范围、解决数学应用等问题考查导数最值性质在函数问题中的应用。 19.(北京理 本小题共13分) 如图,有一块半椭圆形钢板,其半轴长为,短半轴长为,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底是半椭圆的短轴,上底的端点在椭圆上,记,梯形
3、面积为. (I)求面积以为自变量的函数式,并写出其定义域; (II)求面积的最大值. 19.(湖南理 本小题满分12分) 如图4,某地为了开发旅游资源,欲修建一条连接风景点和居民区的公路,点所在的山坡面与山脚所在水平面所成的二面角为(),且,点到平面的距离(km).沿山脚原有一段笔直的公路可供利用.从点到山脚修路的造价为万元/km,原有公路改建费用为万元/km.当山坡上公路长度为km()时,其造价为万元.已知,,,. (I)在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小; (II) 对于(I)中得到的点,在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小. (III)在上是否存在两个不同的点,,
4、使沿折线修建公路的总造价小于(II)中得到的最小总造价,证明你的结论. O A E D B H P 3、利用导数的几何意义解决有关切线问题 函数f(x)在点x0处的导数f'(x0)是曲线y=f(x)在点(x0.f(x0))处切线的斜率。高考常结合函数图象的切线及其面积、不等式等问题对导数几何意义的应用进行考查。 19.(全国二理 本小题满分12分) 已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)设,如果过点可作曲线的三条切线, 证明:. 4、利用导数求解参数的取值范围或恒成立的不等式问题 构造函数,运用导数在函数单调性方面的性质,可解决不等式证明、参
5、数取值范围等问题。设置此类试题,旨在考查导数基础性、工具性、现代性的作用,以强化数学的应用意识。 21. (陕西文 本小题满分12分) 已知在区间[0,1]上是增函数,在区间上是减函数,又 (Ⅰ)求的解析式; (Ⅱ)若在区间(m>0)上恒有≤x成立,求m的取值范围. (22)(浙江理 本题15分)设,对任意实数,记. (I)求函数的单调区间; (II)求证:(ⅰ)当时,对任意正实数成立; (ⅱ)有且仅有一个正实数,使得对任意正实数成立. 5、利用导数知识求解数列问题 数列是一类特殊的函数,因此利用导数的知识来研究数列的有关问题,能取到简化运算的效果。 设函数. (Ⅰ)当
6、x=6时,求的展开式中二项式系数最大的项; (Ⅱ)对任意的实数x,证明> (Ⅲ)是否存在,使得an<<恒成立?若存在,试证明你的结论并求出a的值;若不存在,请说明理由. F. 函数与导数经典例题剖析 题型1:函数的概念及其表示 例1、(2008年山东卷)设函数则的值为( ) A. B. C. D. 例2、(2008年山东卷)已知,则的值等于 . 例3、(2008年广东惠州一模)设 ,又记 则 ( ) A.; B.; C.; D.; 【解析】:本题考查周期函数的运算。, ,据此,,,因为
7、型,故选. [点评]本题考查复合函数的求法,以及是函数周期性,考查学生观察问题的能力,通过观察,关于总结、归纳,要有从特殊到一般的思想。 题型2:函数图象与性质 例4、(2008广东惠州一模) “龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着慢慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉,当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点…用S1、S2分别表示乌龟和兔子所行的路程,t为时间,则下图与故事情节相吻合的是 ( ) A B C D 【解析】:选(B),在(B)中,乌龟到
8、达终点时,兔子在同一时间的路程比乌龟短。 [点评]函数图象是近年高考的热点的试题,考查函数图象的实际应用,考查学生解决问题、分析问题的能力,在复习时应引起重视。 题型3:函数的零点 例6、(2008山东荷泽模拟题)函数的零点所在的区间是 ) A. B.(1,10) C. D. 【解析】:因为f(1)=0-1<0,f(10)=1->0,即f(1)•f(10)<0,所以函数f(x)在区间(1,10)之间有零点。 例7、(2007广东高考题)已知a是实数,函数,如果函数在区间[-1,1]上有零点,求实数a的取值范围。 【解析】当a=0时,函数为f (x)=2x -3,其零点x=
9、不在区间[-1,1]上。 当a≠0时,函数f (x) 在区间[-1,1]分为两种情况: ①函数在区间[─1,1]上只有一个零点,此时 或 解得1≤a≤5或a= ②函数在区间[─1,1]上有两个零点,此时 或 解得a5或a< 综上所述,如果函数在区间[─1,1]上有零点,那么实数a的取值范围为 (-∞, ]∪[1, +∞)。 题型4:函数的应用 例8、(2008广东高考试题)某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2000平方米的楼房。经测算,
10、如果将楼房建为x(x10)层,则每平方米的 平均建筑费用为560+48x(单位:元)。为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层? (注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=) 【解析】:设楼房每平方米的平均综合费为元,依题意得 则,令,即,解得 当时,;当时,, 因此,当时,取得最小值,元. 答:为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为15层。 [点评]:这是一题应用题,利用函数与导数的知识来解决问题。利用导数,求函数的单调性、求函数值域或最值是一种常用的方法. 题型5导数的简单应用 例9、(2008年广东卷)设,若函数,有大于
11、零的极值点,则( ) A. B. C. D. 【解析】,若函数在上有大于零的极值点,即有正根。当有成立时,显然有,此时,由我们马上就能得到参数的范围为。答案为B。 题型6导数的综合应用 例10、(2008年山东卷)已知函数,其中,为常数. (Ⅰ)当时,求函数的极值; (Ⅱ)当时,证明:对任意的正整数,当时,有. 【解析】:(Ⅰ)解:由已知得函数的定义域为, 当时,,所以. (1)当时,由得,, 此时. 当时,,单调递减; 当时,,单调递增. (2)当时,恒成立,所以无极值. 综上所述,时, 当时,在处取得极小值,极小值为. 当时,无
12、极值. (Ⅱ)证法一:因为,所以. 当为偶数时, 令, 则(). 所以当时,单调递增, 又, 因此恒成立, 所以成立. 当为奇数时, 要证,由于,所以只需证, 令, 则(), 所以当时,单调递增,又, 所以当时,恒有,即命题成立. 综上所述,结论成立. 证法二:当时,. 当时,对任意的正整数,恒有, 故只需证明. 令,, 则, 当时,,故在上单调递增, 因此当时,,即成立. 故当时,有. 即. [点评]本题依托函数与导数的有在知识,综合考查考生的数学素养。本题第(1)问,是一个常规问题,只要考生基本功扎实,解决起来困难不大;第(2)问就需要考生
13、有较高的分析问题、解决问题的能力,利用导数证明不等式的基本思路是通过构造函数转化为研究这个函数的单调性和区间端点值或最值问题,在证明过程中,还要进行不等式的放缩,如果考生缺乏这样的思想意识,不能自觉地朝这人方向思考,要顺利地完成这一问的解答是不可能的。 E.高考中导数问题的常见类型及解法 类型1——利用导数的几何意义处理曲线的公切线问题 例1 (03年全国高考文科试题)已知抛物线C: y=x+2x和抛物线C:y=-x+,当取什么值时,C 和C有且仅有一条公切线?写出此公切线的方程。 解 :设公切线L切C于P(x,y),切C于P(x,y),
14、 则L的方程有两种表达方式:①;②. ∵ ∴①、②变为和 于是消去,得,由题意知,,此时,重合。 故当时,和有且仅有一条公切线,且公切线方程为. 评注:本题主要考察导数的几何意义、公切线方程的两种表示法以及二次方程的相关知识。注意“”与“”表示同一条直线的充要条件是“且”,在曲线的公切线问题中常常以此来构建方程。 类型2——利用导数研究三次函数、简单分式函数的性质 例2 (2003年安徽省春季高考题)已知在与x=1时都取得极值。(1)求b、c之值;(2)若对任意,恒成立。求d的取值范围。 解 ⑴ 由题意知,是方程的两根,于是
15、 ⑵ 当时, 当时, 当时, 当时,有极大值 又时, 的最大值为 对任意恒成立即 或 例3 (2004年合肥市高考模拟题)研究函数的单调性. 本题主要考查导数与函数单调性的关系,注意分类讨论的思想方法. 解: ① 当时,由得 + - - + 从上表中的符号随取值的变化规律发现,此时的单调区间是和,单调减区间是和. ② 当时, 此时的定义域为 因此在内单调递增. ③ 当时,定义域为 此时单调区
16、间是和没有单调减区间. 评注:用传统数学教材中的知识与方法往往难以研究象例2、例3这种函数问题的单调性、极值与最值,导数无疑为这类问题的解决提供了方法.掌握可导函数的单调区间、极值与最值的求解方法是解题的关键. 类型3——已知函数的单调性,反过来确定函数式中特定字母的值或范围. 例4 (2000年全国高考试题) 设函数=其中求的取值范围,使函数在区间上是单调函数. 解:函数在上是单调函数,即或在上恒成立. ① 由,得在上的最小值是0,所以此与题设矛盾. ② 由,得 在上连续递增,且所有值都小于1,所以 综合①②可知,当时,函数在区间上是单调函数. 评注:可导函数在(a,b)
17、上是单调递增(或单调递减)函数的充要条件是:对于任意都有(或),且在(a,b)的任意子区间上都不恒为零.在高中阶段.主要出现的是有一个或多个(有限个)使的点的情况.像例4这种逆向设置问题,是今后高考命题的一种趋向,它充分体现了高考”能力立意”的思想.对此,复习中应引起高度重视. 类型4——利用导数处理含参数的恒成立的不等式问题 例5 (2003年安庆市高考模拟题) 已知不等式对任意实数恒成立,求实数的取值范围. 解: 令 ① 当时,由得且当时当时, 是的最小值. 在上恒成立即 ② 当时,由得 x (-x






