2024届高考数学一轮复习(新教材人教A版强基版)第三章一元函数的导数及其应用3.5导数的综合应用课件
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这是一份2024届高考数学一轮复习(新教材人教A版强基版)第三章一元函数的导数及其应用3.5导数的综合应用课件,共55页。PPT课件主要包含了考试要求,题型一,思维升华,题型二,利用导数证明不等式,题型三,导数与函数的零点问题,课时精练,基础保分练,综合提升练等内容,欢迎下载使用。
导数的综合问题是高考的热点,常考查恒(能)成立、不等式的证明、函数的零点等问题,解题方法灵活,难度较大,一般以压轴题的形式出现.
导数与恒(能)成立问题
例1 (2023·福州模拟)已知函数f(x)=ex+(m+1)x,(m∈R).(1)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
当m=1时,f(x)=ex+(m+1)x=ex+2x,定义域为R,f′(x)=ex+2,所以f(0)=1,f′(0)=3,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y-1=3(x-0),即y=3x+1.
①当m≤1时,h′(x)≥0恒成立,故h(x)在[1,2]上单调递增,故h(x)max=h(2)=mln 2-m≥0,解得m≤0,故m≤0;
②当1x2-2ax+1,即证当a>ln 2-1且x>0时,ex-x2+2ax-1>0.设g(x)=ex-x2+2ax-1(x>0),则g′(x)=ex-2x+2a,由(1)知g′(x)min=2-2ln 2+2a,又a>ln 2-1,则g′(x)min>0,于是对∀x∈(0,+∞),都有g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增.
于是对∀x>0,都有g(x)>g(0)=0,即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1.
利用导数证明不等式的解题策略(1)待证不等式的两边含有同一个变量时,一般地,可以直接构造“左减右”的函数,有时对复杂的式子要进行变形,利用导数研究最值即可得证.(2)若直接求导比较复杂或无从下手时,可将待证式进行变形,构造两个函数,从而找到可以传递的中间量,达到证明的目的.
(3)对于函数中含有ex和ln x与其他代数式结合的问题,可以考虑先对ex和ln x进行放缩,使问题简化,简化后再构建函数进行证明.常见的放缩公式如下:①ex≥1+x,当且仅当x=0时取等号.②ln x≤x-1,当且仅当x=1时取等号.
跟踪训练2 (2023·苏州模拟)已知函数f(x)=eln x-ax(a∈R).(1)讨论f(x)的单调性;
函数的定义域为(0,+∞),
所以当a≤0时,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,故函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
综上,当a≤0时,f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
由(1)知,当a=e时,函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以f(x)max=f(1)=-e.
所以当x∈(0,1)时,g′(x)0,函数g(x)单调递增,所以g(x)min=g(1)=-e.
例3 (12分)(2022·全国乙卷)已知函数f(x)=ln(1+x)+axe-x.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; [切入点:求f′(x),f′(0)](2)若f(x)在区间(-1,0),(0,+∞)各恰有一个零点,求a的取值范围.[关键点:根据导数f′(x)对a分类讨论,对x分(-1,0)与(0,+∞)两部分]
函数的零点问题有两种常见方法,一是分离参数法,作出函数的图象,根据图象特征求参数的范围或判断零点个数;二是利用函数性质研究函数的零点,主要是根据函数单调性、奇偶性、最值或极值的符号确定参数的范围或零点的个数.
跟踪训练3 已知函数f(x)=ln x-(2k+1)x(k∈R).(1)当k= 时,求证:f(x)
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