纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
高三二轮导数压轴题最优解(一题多解)方法答案解析
1. (1)方法一:参变分离
因为函数恰有两个零点所以
设,导函数
设,,令,所以
由单调性可知:,所以,函数单调递增
函数图像如下:
从上图可知:实数的取值范围为.
(2)方法一:极值点平移(对数不等式)
导函数,令,所以
由题意可知:①;②
由①-②得:
因为,所以,所以
综上所述:
2. 解:(1)当时,函数
所以,,
则函数在处的切线方程.
(2)方法一:对数不等式应用
情景铺垫:
因为
所以
数学问题:对于动点来说,是否存在定点与动点之间的斜率等于中点处的斜率,给出你的证明.
解题过程:
因为
,
所以
由对数不等式可知:(证明略:构造法或等面积法)
综上所述:不存在定点,对于任意的()都有成立
方法点评:
对数不等式是解决极值点偏移不错的方法,但是对数不等式不仅仅解决极值点偏移;本题的结论方程
类似于“拉格朗日中值定理”,但是拉格朗日通过“构造法”来证明“零点存在性”,而本题却要求求区间端点与“拉格朗日中值定理”方法确实不同,仅仅是代数式结构相同,所以代数式结构相同条件不同时,方法可能会迥然不同.
3. 解:(1)因为函数()
所以导函数
① 当时,,函数单调递增;
② 当时,令,,.
Ⅰ、当或时,,函数单调递增;
Ⅱ、当时,,函数单调递减;
综上所述:当时,函数单调递增;
当时,当或时,函数单调递增;
当时,函数单调递减.
(2)由题意可知:、是方程两个根,所以,
所以导函数,所以
因为、是方程两个根
所以①;②.
由①-②得:
所以
设,,函数
导函数,函数单调递增
因为的取值范围是
所以,因为,,所以
综上所述:实数的取值范围为.
4. 解:方法一:分类讨论法(求单调性)
解:因为函数,所以导函数
① 当时,,函数在定义域上单调递增;
② 当时,令,.
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减
(2)方法一:放缩(指数函数万能公式的应用、黄金函数)
由题意可知:函数
因为
设,则
依据导数切线一般式可知:
所以,,即,
,设
导函数,令,,根据单调性可知:函数
综上所述:最小值为.
方法二:构造法
构造法转化恒成立问题,利用最值解决问题,列出参数与参数关系,进行消参,转化分式结构的黄金函数,求导较麻烦,但是整体思路较流畅.
5.解:方法一:权方和不等式应用(二维柯西不等式的应用)
所以,即的最大值为8,选择B.
方法二:换元(均值不等式)
设,则
因为,,所以
所以,即的最大值为8,选择B.
6. 解:(1)定义法(切线方程问题)
当时,函数
所以导函数为,,
所以曲线在点处的切线方程为.
(2)方法一:隐零点问题
导函数,令,所以
取对数可知:
根据单调性可知:
因为恒成立,所以实数的取值范围为.
方法二:放缩(对数函数和指数函数切线放缩)
因为,(取到等号条件为)
所以
因为恒成立,所以实数的取值范围为.
7. 方法一:指数函数放缩一般式的应用(x轴零点的巧用)
因为,所以
设,所以
根据指数函数切线放缩一般式可知:
所以,
所以
设,令,
根据单调性可知:
所以的最小值为为.
8. 情景铺垫:
在高考中比较喜欢考“极值点偏移”和“非极值点偏移”,非极值点偏移一直以来都是高考真题的“宠儿”,例如新高考一卷就考察了非极值点偏移中“端点效应问题”,而非极值点偏移中数值又有很多特点,本文双哥将谈一谈“非极值点偏移中齐次化构造问题”。
第一问属于常规性问题,但是能够排除一些基础不好的学生,对于含参直线求定点问题还是有一定的难度,难度系数0.85,从得分上看 :基础好学生分值明显高于基础不好的,所以基础问题的基础解法要引起学生的注意,学习要系统化.
方法一:定义法(证明恒成立问题)
导函数,所以,因为
所以曲线在点处的切线方程.
所以,即恒过定点为.
知识点归纳:
第一:函数求导以及导数的几何意义;第二:已知斜率和点坐标,求直线方程;第三:求含参直线恒过定点问题。
(2)方法一:极值点偏移(方法:齐次化构造法和降幂法(提取公因式法)、和与差皆用)
情景铺垫:
本题是一个综合性比较大的数学问题,数学思想为极值点偏移和降幂,数学方法:齐次化构造法和提取公因式法。
解题过程:
因为有零点,所以
所以
所以
设,,则
设,,求导研究单调性可知:
所以
因为,所以.
方法点评:
本题采用了降幂、换元、消参、均值不等式放缩以及转化的小类的数学方法,利用齐次化构造大类的数学方法来解决平方和放缩的问题,齐次化构造法中涉及了换元和消参的数学方法,我们解决构造以做差和做和为主,但是也可以通过比例论思想来解决,如:合分必定理,所以该问问题综合性比较大,不利于考生把握,如果考生想完全解决问题,那么要把握好“细节”,因为细节决定成败.
9.解:构造法(隐函数构造)
由题意可知:,设,所以
由于原函数单调递增,所以
所以,故
10.解:(1)方法一:分类讨论法
由题意可知:导函数
① 当时,,函数单调递增;
② 当时,令,
Ⅰ、当时,,函数单调递减;
Ⅱ、当时,,函数单调递增.
(2)方法一:隐零点问题(消参构造函数)(略该方法为通性通法,比较麻烦)
方法二:放缩(指数函数和对数函数的平移切线放缩)
因为,(取到等号条件为“”)
所以
所以函数的切线为
若函数与函数有两个交点
所以,即的范围为.
11.解:方法一:定义法
导函数,令,所以
① 当时,,函数单调递减;
② 当时,,函数单调递增.
(2)方法一:端点效应问题
由题意可知:设,
因为,所以函数单调递增
① 当时,函数单调递增,
所以,即
② 当时,题意恒成立,满足题意.
综上所述:实数的最大值为2.
12. 解:方法一:分类讨论法
导函数
① 当时,,函数单调递增;
② 当时,令,.
Ⅰ、当时,,函数单调递增;
Ⅱ、当时,,函数单调递减;
(2)方法一:放缩(过原点的指数函数和对数函数的切线放缩)
由题意可知:
因为取等号条件为“”)
所以只需证明:,设函数,即
导函数(取等号条件为“”)
所以函数单调递增,因为,所以
综上所述:当时,.
2纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
高三二轮导数压轴题最优解(一题多解)方法讲义
1. 【2022届-广东联考衡水金卷 -22】已知函数恰有两个零点,()
(1)求实数的取值范围;
(2)证明:.
2. 【2022届-浙江 –A9】已知,其导函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2) 函数的图像上是否存在一个定点(),使得对于任意的(),都有成立?证明你的结论.
3. 【2022届-沙坪坝区重庆八中 –22】已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)设,若函数的两个极值点,()恰为函数的两个零点,且的取值范围是,求实数的取值范围.
4. 【2022届-湖北新高考9+N –22】已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若在上恒成立,证明:最小值为.
5.已知,不等式恒成立,则的最大值为 ( )
A. 10 B. 8 C. 4 D. 1
6. 【2021-安徽六校联考–22】函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若恒成立,求的取值范围.
7. 【2021-苏州期末】已知是函数的切线,则的最小值为 .
8. 【2021-广东一模-22】已知().
(1)证明:曲线在点处的切线恒过定点;
(2)若有两个零点,,且,证明:.
9.已知是函数的零点,则 .
10.已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数有两个实根,求的范围.
11.设函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)设,若在上恒成立,求实数的最大值.
12. 【2021-A10联盟开学考】已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)对任意,证明:当时,.
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