高考数学常考题型归纳
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【导数基础大题解题策略】
总览
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题型梳理
题型
题型分类
知识讲解与常考题型
【解题策略1:端点效应】
知识讲解
知识讲解
1.“端点代入,先看特殊”:先将区间端点代入函数或不等式,观察特殊值的情况,初步判断是否满足条件。
2.“端点分析,确定范围”:分析端点处的函数值或极限值,确定参数可能的取值范围。
3.“若有可行,再证一般”:如果端点处的情况满足要求,再进一步证明在整个区间上都满足条件。
4.“左右极限,辅助判断”:考虑端点处的左右极限,辅助分析函数在端点附近的行为。
5.“分类讨论,灵活运用”:根据不同的端点情况和函数特点,进行分类讨论,灵活运用端点效应。
6.“结合导数,深入分析”:结合导数来研究函数在端点附近的单调性和变化趋势,更深入地分析问题。
例题精选
例题精选
【例题1】(浙江省91联盟2024-2025学年高二下学期4月期中联考数学试题)已知,.
(1)令,讨论的单调性和极值;
(2)若时,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求定义域,求导,分和两种情况,得到函数的单调性及极值情况;
(2)变形得到,在时恒成立,令,求导,由于,故,所以,下面证明时,恒成立,放缩得,令,;求导,得到其单调性,,证明出结论.
【详解】(1),定义域为,
,;
①时,恒成立,在上单调递增,没有极值;
②时,令,则,;解得,
令,则,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减;
故极大值为,无极小值;
(2),恒成立;即,在时恒成立;
令,;
∵,∴即,;
下面证明:时,恒成立.
∵;
令,;
;
∴在单调递减;
又∵,∴;
∴恒成立,证毕.
所以的取值范围为.
【例题2】(湖南省三新/H11/G10教育联盟2024-2025学年高二下学期4月期中联考数学试题)设函数,.
(1)试判断函数在区间上是否存在极值点,并说明理由;
(2)若任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)存在极大值点,无极小值点,理由见解析
(2)
【分析】(1)先求出导函数,得出函数单调性结合零点存在定理判断导数零点即可得出极值点;
(2)先求出导函数,构造函数分和及分类讨论得出单调性即可求参.
【详解】(1),
令,则,则,恒小于0,单调递减,
且,,∴,,
,,单调递增,,,单调递减,故函数存在极大值点,无极小值点.
(2),则.
又令,,
①当,即时,恒成立,∴在区间上单调递增,
∴,∴,∴在区间上单调递增,
∴(不合题意);
②当,即时,,∴在区间上单调递减,
∴,∴,∴在区间上单调递减,
∴(符合题意);
③当,即时,由,,
∴,使,且时,,,
,
∴在上单调递增,∴(不符合题意);
综上,的取值范围是.
【例题3】(2024·全国甲卷·高考真题)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,,求的取值范围.
【答案】(1)极小值为,无极大值.
(2)
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.
(2)求出函数的二阶导数,就、、分类讨论后可得参数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
故,
因为在上为增函数,
故在上为增函数,而,
故当时,,当时,,
故在处取极小值且极小值为,无极大值.
(2),
设,
则,
当时,,故在上为增函数,
故,即,
所以在上为增函数,故.
当时,当时,,
故在上为减函数,故在上,
即在上即为减函数,
故在上,不合题意,舍.
当,此时在上恒成立,
同理可得在上恒成立,不合题意,舍;
综上,.
【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.
相似练习
相似练习
【相似题1】(2024·广东江苏·高考真题)已知函数
(1)若,且,求的最小值;
(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)若当且仅当,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)求出后根据可求的最小值;
(2)设为图象上任意一点,可证关于的对称点为也在函数的图像上,从而可证对称性;
(3)根据题设可判断即,再根据在上恒成立可求得.
【详解】(1)时,,其中,
则,
因为,当且仅当时等号成立,
故,而成立,故即,
所以的最小值为.,
(2)的定义域为,
设为图象上任意一点,
关于的对称点为,
因为在图象上,故,
而,
,
所以也在图象上,
由的任意性可得图象为中心对称图形,且对称中心为.
(3)因为当且仅当,故为的一个解,
所以即,
先考虑时,恒成立.
此时即为在上恒成立,
设,则在上恒成立,
设,
则,
当,,
故恒成立,故在上为增函数,
故即在