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第20课导数综合应用
基础知识:
1利用导数研究方程的根(函数的零点)的策略:研究方程的根或曲线的交点个数问题,卩J构造函数,转化为 研究函数的零点个数问题 可利用导数研究函数的极值、最偵、单调性、变化趋势等,从而画出函数的大致图 象,然后根据图象判断函数的零点个数
2.己知不等式在某一区间上恒成立,求参数的取值范围:一般先分离参数,再转化为求函数在给定区间上的 最值问题求解;若不能分离,则构造函数,利用函数的性质求最偵
3利用导数方法证明不等式/(x)g(x)在区间。上恒成B的基本力法是构造函数恢) = /(》)-g(x),然后根 据函数的单调性,或者函数的最偵证明函数方(》)0,其中一个成要技巧就是找到函数机x)在什么地方可以等 于零,这往往是解决问题的一个突破口
-、典型例题
1己知函数/(x)=2e-k,其中oeR,e为自然对数的底数 若函数/(对在区间(0,1)内不单调,则々的
取值范围是()
A (2,2e-l) B. (-.-e2) C.(2e2 - 2e-l,2e2 ) D (2e-l,2e2-2e-l)
答案:B
解析:若函数/(x)在区间(0,1)内不单调,则广(x) = 4e-支在(0」)内有尊点,即4宀-X = 0na = 2宀有 解..?函数),=2歆在(0」)上单调递增,所以函数),=2/任(0」)上值域为(二如),的取值范围是 (2,2e2).故选 B.
2,己知定义在R上的可导函数/(》)的导函数为/(对,满足/(x)/(x), H/(-x) = /(2 + x), /(2) = 1,则 不等式/(x) e1的解集为().
A (-2,4-00) B. (2,+co) C (L+8) D (0,+co)
答案:D
解析:令 (对=停,则 v/(x)/(x), g(x)任 R 上单调递減;
e e
v/(-x) = f(2 + x), /(0) = /(2) = 1,原不等式等价为g(x)l, ?.?g(0) =哗=1, ..g(x)l = g(x)g(O), e
g(x)在R上单调递减,x0, .,.不等式/(x)e*的解集为(0,+8),故选D.
3 己知函数/(x) = l?-2nnx + (r-2)x (feR),若对任意的 a,be(O,+oo), H.abt --*—-*-* t 恒成
- b-a
立,则实数r的取值范围为 r
一 ( r
答案:-8,-二
I
解析:由题设条件对任意的a,he(0,+co),且ab, f(b)-f(a)bt-at t
即 f(f))-bt f(a)-at 恒成立,所以 g(x) = /(x)-fx = lx2 -2/lnx-2x 在上单调递增,
所以g(对=x- --20,故 2TKx(x-:2)对 X€(0,+co)恒成立,所以 -1,得 r --
二、课堂练习
1.方程?-3x-w = 0在[0.1] ±有实数根,则力的最大值是().
A 0 B 一2 C. -3 D 1
答案:A
解析:m = ?-3x? 令 g(x) = x3-3x,所以 g,(x) = 3x2 — 3,则 g(x)在(0,1)单调递减,所以 g(x)g。],
所以周的最大偵是0故选A
2己知函数/(x) = x2 lnx + 1, g(x)=kx t若存在气使得/(x0) = g(x0),则*的取值范围是().
A B [L+8) C (-co,e] D [e,+8)
答案:B
解析:函 8( /(x) = x2 lnx + 1, gM = kx f 若存在 x。使得 /(x0) = g(To)? 等价于方程x2 lnx + l = fcr 正根,
1 1 — 1
即方程k = jlnx + — U止根 令方(对=xlnx + —,可得力(x)= lnx+~ ,
x x x
当 xl 时,hf(x) 0 , /i(x)在(1,+8)上递増,当 O〈X1 时,h(x) 0 ,人(x)在(0,1)上递减,
所以机x)在(0,+8)上有最小值方①=1,所以上的取值范围是【1,枷),故选B
3.己知函数= + *只有?一个零点,则实数*的取值范围为().
A (-??e] B [0?e] C (~?,e) D (0te)
答案:D
解析:?函数 /(x) = xe1 - fee2 - 2e + 2Ax , A f(x) = | e1 - b: )(x- 2),若函数/(x)M^ 个零点,则 x=2 是
唯一的零点,故y=ex-Ax无零点,等价于),= /与)仕h无交点 画出函数的图象,如图所示:
由图象可得上20设),=8、与y = H的切点坐标为刈如e、),.?. e= ,则x0 = 1,即k=e .
天)-0
A ^re[0.e)时,图象无交点,即函数/(》)只有一个
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