1、立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版第十二章极限与导数第讲(第三课时)1立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版题型6 利用导数证明不等式1.证明:对任意的正整数n,不等式都成立.证明:令函数f(x)=x3-x2+ln(x+1),则.所以当x0,+)时,f(x)0,所以函数f(x)在0,+)上单调递增.又f(0)=0,2立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版所以,当x(0,+)时,恒有f(x)f(0)=0,即x3x2-ln(x+1)恒成立.故当x(0,+)时,有ln(x+1)x2-x3.对任意正整数n,取(0,+),则有,所以结论成立.点评
2、:利用导数证明不等式,一般是先根据不等式的形式构造相对应的函数,然后利用导数讨论此函数的单调性或最值,进一步得到所需结论.3立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版4立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版5立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版6立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版7立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版题型7 利用导数解决方程根的问题2.设函数f(x)=x-ln(x+m),其中m为常数.求证:当m1时,方程f(x)=0在区间e-m-m,e2m-m内有两个不等实根.证明:当m1时,f(1-
3、m)=1-m0,f(e-m-m)=e-m-m-ln(e-m-m+m)=e-m0,f(e2m-m)=e2m-m-lne2m=e2m-3m.8立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版令g(m)=e2m-3m(m1),则g(m)=2e2m-30.所以g(m)在(1,+)上为增函数,从而g(m)g(1)=e2-30,即f(e2m-m)0.所以f(e-m-m)f(1-m)0,f(e2m-m)f(1-m)0.因为f(x)为连续函数,所以存在x1(e-m-m,1-m),x2(1-m,e2m-m),使f(x1)=0,f(x2)=0.故方程f(x)=0在区间e-m-m,e2m-m内有两个不等实根
4、.9立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版点评:方程根的问题,一是可以转化为函数图象的交点问题,通过导数研究函数图象的性质,再结合图象的性质观察交点情况,由图象直观地得出相应的结论;二是利用性质f(a)f(b)0(ab,且f(x)在区间(a,b)上是连续函数),则方程f(x)=0在(a,b)上至少有一个根.10立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版已知函数f(x)=lnx,g(x)=x.若关于x的方程g(x2)-f(1+x2)=k有四个不同的实根,求实数k的取值范围.解:令则由(x)0,得x(x+1)(x-1)0,所以-1x0或x1.由(x)0,得x-1或0
5、 x1.11立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版所以(x)在(-,-1),(0,1)上是减函数,在(-1,0),(1,+)上是增函数.从而(0)=0为(x)的极大值,(-1)=(1)=-ln2为(x)的极小值且(x)为偶函数.由此可得函数y=(x)的草图如右.若方程(x)=k有四个不同的实根,则直线y=k与曲线y=(x)有四个不同的公共点.由图知,实数k的取值范围是(-ln2,0).12立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版3.某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a元(3a5)的管理费,预计当每件产品的售价为x元(9x1
6、1)时,一年的销售量为(12-x)2万件.(1)求分公司一年的利润L(x)(万元)与每件产品的售价x(元)的函数关系式;(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L(x)最大,并求出L(x)的最大值Q(a).题型8 利用导数解决实际问题13立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版解:(1)分公司一年的利润 L(x)(万元)与售价x(元)的函数关系式为 L(x)=(x-3-a)(12-x)2,x9,11.(2)L(x)=(12-x)2-2(x-3-a)(12-x)=(12-x)(18+2a-3x).令L(x)=0,得x=6+a或x=12(不合题意,舍去).因为3a5,所以
7、86+a .在x=6+a两侧L(x)的值由正变负,所以,当86+a9,即3a时,14立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版L(x)max=L(9)=(9-3-a)(12-9)2=9(6-a);当96+a,即a5时,L(x)max=L(6+a)=(6+a-3-a)12-(6+a)2=4(3-a)3.9(6-a)(3a)4(3-a)3(a5).所以Q(a)=15立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版答:若3a,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L(x)最大,最大值Q(a)=9(6-a)万元;若 a5,则当每件售价为(6+a)元时,分公司一年的利润L(x)最大
8、,最大值Q(a)=4(3-a)3万元.点评:涉及实际问题的最值问题,一般是利用函数知识来解决,即先建立函数关系,把实际问题转化为数学问题,然后利用求函数最值的方法求得最值.注意求得的解要符合实际意义.16立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版17立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版18立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版19立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版20立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版已知函数 (a,b为常数)的图象在点A(1,f(1)处的切线为l,若l在点A处穿过函数y=f(x)的
9、图象(即动点在点A附近沿曲线y=f(x)运动),经过点A时,从l的一侧进入另一侧,求实数a的值.解:因为f(x)=x2+ax+b,所以f(1)=1+a+b.又题型 利用导数处理图象位置关系问题参考题21立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版所以直线l的方程为因为切线l在点A处穿过y=f(x)的图象,22立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版所以g(x)在x=1两边附近的函数值异号,从而x=1不是g(x)的极值点.因为g(x)=x2+ax-(a+1)=(x-1)(x+a+1),故若1-a-1,则x=1和x=-a-1都是g(x)的极值点,不合题意,所以-a-1=
10、1,即a=-2.23立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版1.利用导数确定函数的单调区间,求函数的极值和最值,是导数应用中的三类基本问题.对变通后的变式问题或综合性问题,都要化归为上述基本问题来解决.导数的应用与方程、不等式等方面的知识联系密切,对运算、变形能力有较高的要求.2.利用导数处理不等式问题,关键是构造函数,然后将问题转化为研究函数的单调性或最值,这是导数应用中的一个难点.24立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版3.对于方程有解的条件分析,讨论根的个数,确定根的范围等问题,一般转化为研究函数图象的公共点问题.以导数为工具,先分析函数的基本性质,再研究图象,是一种有效的办法.4.解函数的最值的实际问题,首先把各变量用各字母分别表示出来,然后分析问题中各个变量之间的关系,找出适当的函数关系式;25立足教育 开创未来 高中总复习(第一轮)理科数学 全国版其次确定函数的定义区间,用数学知识求得最大、最小值;最后所得结果要符合问题的实际意义,即进行检验.如在区间内函数只有一个点使f(x)=0,且在这点上函数有极大或极小值,那么解实际问题时,可以不与端点值进行比较,而直接可以得出这就是最大或最小值.26