1、1难点自选专题四 “函数与导数”压轴大题的抢分策略全国卷 3 年考情分析年份 全国卷 全国卷 全国卷2018利用导数研究函数的单调性、函数极值与不等式证明T 21函数的单调性、不等式的证明、函数的零点问题T 21导数在研究不等式及极值问题的应用T 212017利用导数研究函数的单调性、函数的零点问题T 21利用导数研究函数的单调性及极值、函数的零点、不等式的证明T 21导数在研究函数单调性中的应用、不等式的放缩T 212016利用导数解决函数的零点问题、不等式的证明T 21利用导数判断函数的单调性、不等式证明及值域问题T 21三角函数的导数运算、最值问题及不等式证明T 21导数日益成为解决问题
2、必不可少的工具,利用导数研究函数的单调性与极值(最值)是高考的常见题型,而导数与函数、不等式、方程等的交汇命题,是高考的热点和难点解答题的热点题型有:(1)利用导数研究函数的单调性、极值、最值;(2)利用导数证明不等式或探讨方程根;(3)利用导数求解参数的范围或值考法策略(一) 利用分类讨论思想探究函数的性质典例 设 f(x) xln x ax2(2 a1) x, aR.(1)令 g(x) f( x),求 g(x)的单调区间;(2)已知 f(x)在 x1 处取得极大值,求实数 a 的取值范围解 (1)由 f( x)ln x2 ax2 a,可得 g(x)ln x2 ax2 a, x(0,)所以
3、g( x) 2 a .1x 1 2axx当 a0, x(0,)时, g( x)0,函数 g(x)单调递增;当 a0, x 时, g( x)0,函数 g(x)单调递增, x 时, g( x)(0,12a) (12a, )0,函数 g(x)单调递减所以当 a0 时, g(x)的单调增区间为(0,);当 a0 时, g(x)的单调增区间为 ,单调减区间为 .(0,12a) (12a, )(2)由(1)知, f(1)0.2当 a0 时, f( x)单调递增,所以当 x(0,1)时, f( x)0, f(x)单调递减;当 x(1,)时, f( x)0, f(x)单调递增所以 f(x)在 x1 处取得极小
4、值,不合题意当 0 a 时, 1,由(1)知 f( x)在 内单调递增,可得当 x(0,1)时,12 12a (0, 12a)f( x)0,当 x 时, f( x)0.(1,12a)所以 f(x)在(0,1)内单调递减,在 内单调递增,所以 f(x)在 x1 处取得极小(1,12a)值,不合题意当 a 时, 1, f( x)在(0,1)内单调递增,在(1,)内单调递减,所以当12 12ax(0,)时, f( x)0, f(x)单调递减,不合题意当 a 时,0 1,当 x 时, f( x)0, f(x)单调递增,当12 12a (12a, 1)x(1,)时, f( x)0, f(x)单调递减所以
5、 f(x)在 x1 处取极大值,符合题意综上可知,实数 a 的取值范围为 .(12, )题后悟通 分类讨论思想解决有关函数性质问题的策略(1)何时讨论参数?在求解中,若参数的取值影响所求结果,就要分类讨论如本例(1)中由 g( x)确定单调区间时,对 a 的取值要分类讨论1 2axx(2)如何讨论参数?解答此类问题的关键是如何分类,分类时要结合题目条件,对参数取值范围进行划分,进而研究其问题如本例(2)中分类的依据是 与 1 的大小比较12a应用体验1(2018全国卷)已知函数 f(x) x aln x.1x(1)讨论 f(x)的单调性;(2)若 f(x)存在两个极值点 x1, x2,证明:
6、2,令 f( x)0,得 x 或 x .a a2 42 a a2 42当 x 时,(0,a a2 42 ) (a a2 42 , )f( x)0.(a a2 42 , a a2 42 )所以 f(x)在 , 上单调递减,在(0,a a2 42 ) (a a2 42 , )上单调递增(a a2 42 , a a2 42 )(2)证明:由(1)知,当且仅当 a2 时, f(x)存在两个极值点由于 f(x)的两个极值点 x1, x2满足 x2 ax10,所以 x1x21,不妨设 x11.由于 1 af x1 f x2x1 x2 1x1x2 ln x1 ln x2x1 x22 a 2 a ,ln x1
7、 ln x2x1 x2 2ln x21x2 x2所以 0),f(1) a10,解得 a1,当 a1 时, f(x) x xln x,即 f( x)ln x,令 f( x)0,解得 x1;令 f( x)1,即 m2,当 00 且 x0 时, f(x)0;当 x时,显然 f(x).如图,由图象可知, m12 时, f( x)0.所以 f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,)(2)证明:当 a 时, f(x) ln x1.1e exe设 g(x) ln x1,则 g( x) .exe exe 1x可知 g( x)在(0,)上单调递增,且 g(1)0,所以当 01 时, g( x)0.所以 x1 是 g(x)的最小值点故当 x0 时, g(x) g(1)0.因此,当 a 时, f(x)0.1e8