函数综合题分类复习。
题型一:关于函数的单调区间(若单调区间有多个用“和”字连接或用“逗号”隔开),极值,最值;不等式恒成立;此类问题提倡按以下三个步骤进行解决:
第一步:令得到两个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知;
不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种:
第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数)--题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:
关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值---题型特征恒成立。
恒成立;参考例4;
例1.已知函数,是的一个极值点.
ⅰ)求的单调递增区间;
ⅱ)若当时,恒成立,求的取值范围.
例2.已知函数的图象过点。
ⅰ)若函数在处的切线斜率为,求函数的解析式;
ⅱ)若,求函数的单调区间。
例3.设。1)求在上的值域;
2)若对于任意,总存在,使得成立,求的取值范围。
例4.已知函数图象上一点的切线斜率为,ⅰ)求的值;(ⅱ当时,求的值域;
ⅲ)当时,不等式恒成立,求实数t的取值范围。
例5.已知定义在上的函数在区间上的最大值是5,最小值是-11.
ⅰ)求函数的解析式;
ⅱ)若时,恒成立,求实数的取值范围。
例6.已知函数,在时有极值0,则 。
例7.已知函数图象上斜率为3的两条切线间的距离为,函数.
1) 若函数在处有极值,求的解析式;
2) 若函数在区间上为增函数,且在区间上都成立,求实数的取值范围.
答案:1、解是的一个极值点,是方程的一个根,解得。
令,则,解得或。
∴函数的单调递增区间为,.
ⅱ)∵当时,时,在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增。 ∴是在区间[1,3]上的最小值,且。 若当时,要使恒成立,只需, 即,解得。
2、解:(ⅰ由题意知,得 .
由解得或,由解得. …10
的单调增区间为:和;
的单调减区间为: .12分。
3、解:(1)法一:(导数法) 在上恒成立。
∴在[0,1]上增,∴值域[0,1]。
法二: ,复合函数求值域。
法三:用双勾函数求值域。
(2)值域[0,1],在上的值域。
由条件,只须,∴.
特别说明:要深刻理解本题的题意及子区间的解题思路,联想2023年全国一卷第21题,那是单调区间的子区间问题;
4、解:(ⅰ解得。
ⅱ)由(ⅰ)知,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递减又。
∴的值域是。
ⅲ)令。要使恒成立,只需,即。
1)当时解得;
2)当时 ;
3)当时解得;综上所述所求t的范围是。
特别说明:分类与整合,千万别忘了整合即最后要写“综上可知”,分类一定要序号化;
5、解:(ⅰ
令=0,得
因为,所以可得下表:
因此必为最大值,∴因此,即。
ⅱ)∵等价于, 令,则问题就是在上恒成立时,求实数的取值范围,为此只需,即,
解得,所以所求实数的取值范围是[0,1].
( 特别说明:通过此题旨在提醒同学们“导数等于零”的根不一定都是极值点,但极值点一定是“导数等于零”方程的根;)
7、解:∵,由有,即切点坐标为,
切线方程为,或………2分。
整理得或,解得,∴,
1)∵,在处有极值,∴,即,解得8分。
2)∵函数在区间上为增函数,∴在区间上恒成立,∴,又∵在区间上恒成立,∴,即,∴在上恒成立,∴
的取值范围是
题型二:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围及函数与x轴即方程根的个数问题;
1)已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围的常用方法有三种:
第一种:转化为恒成立问题即在给定区间上恒成立,然后转为不等式恒成立问题;用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(看是否在0的同侧),如果是同侧则不必分类讨论;若在0的两侧,则必须分类讨论,要注意两边同处以一个负数时不等号的方向要改变呀!有时分离变量解不出来,则必须用另外的方法;
第二种:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集;参考08年高考题;
第三种方法:利用二次方程根的分布,着重考虑端点函数值与0的关系和对称轴相对区间的位置;可参考第二次市统考试卷;
特别说明:做题时一定要看清楚“在(a,b)上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b)”,要弄清楚两句话的区别;请参考资料《高考教练》83页第3题和清明节假期作业上的第20题(金考卷第5套);
2)函数与x轴即方程根的个数问题解题步骤。
第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;
第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系;
第三步:解不等式(组)即可;
例8.已知函数,,且在区间上为增函数.
1) 求实数的取值范围;
2) 若函数与的图象有三个不同的交点,求实数的取值范围.
例9.已知函数。
(i)讨论函数的单调性。
(ii)若函数在a、b两点处取得极值,且线段ab与x轴有公共点,求实数a的取值范围。
例10.已知函数f(x)=x3-ax2-4x+4a,其中a为实数.
ⅰ)求导数(x);
ⅱ)若(-1)=0,求f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值;
ⅲ)若f(x)在(-∞2]和[2,+∞上都是递增的,求a的取值范围。
例11.已知:函数。
)若函数的图像上存在点,使点处的切线与轴平行,求实数的关系式;
)若函数在和时取得极值且图像与轴有且只有3个交点,求实数的取值范围。
例12.设为三次函数,且图像关于原点对称,当时, 的极小值为.
ⅰ)求的解析式;
ⅱ)证明:当时,函数图像上任意两点的连线的斜率恒大于0.
例13.在函数图像在点(1,f(1))处的切线与直线平行,导函数的最小值为-12。
(1)求a、b的值;
(2)讨论方程解的情况(相同根算一根)。
例14.已知定义在r上的函数,当时,取得极大值3,.
(ⅰ)求的解析式;
(ⅱ)已知实数能使函数上既能取到极大值,又能取到极小值,记所有的实数组成的集合为m.请判断函数的零点个数。
例15.已知函数的单调减区间为(0,4)
(i)求的值;
(ii)若对任意的总有实数解,求实数的取值范围。
例16.已知函数是常数,且当和时,函数。
取得极值。ⅰ)求函数的解析式;
ⅱ)若曲线与有两个不同的交点,求实数的取值范围。
例17.已知函数正项数列满足:,,点在圆上, ks5u
ⅰ)求证:;
ⅱ)若,求证:是等比数列;
ⅲ)求和:
例18.函数(、为常数)是奇函数。ks5u
ⅰ)求实数的值和函数的图像与轴交点坐标;
ⅱ)设,,求的最大值。
例19.已知f (x)=x3+bx2+cx+2.
若f(x)在x=1时有极值-1,求b、c的值;
若函数y=x2+x-5的图象与函数y=的图象恰有三个不同的交点,求实数k的取值范围.
例20. 设函数,,当时,取得极值。
1)求的值,并判断是函数的极大值还是极小值;
2)当时,函数与的图象有两个公共点,求的取值范围。
例21.已知在r上单调递增,记的三内角a、b、c的对应边分别为a、b、c,若时,不等式恒成立.
ⅰ)求实数的取值范围;(ⅱ求角的取值范围;(ⅲ求实数的取值范围。
答案:8解:(1)由题意∵在区间上为增函数,在区间上恒成立。
即恒成立,又,∴,故∴的取值范围为
2)设,令得或由(1)知,当时,,在r上递增,显然不合题意…②当时,,随的变化情况如下表:
由于,欲使与的图象有三个不同的交点,即方程有三个不同的实根,故需,即∴,解得。
综上,所求的取值范围为。
9、解:(1)
当a>0时,递增;
当a《时,递减5分。
2)当a>0时。
此时,极大值为………7分。
当a<0时。
此时,极大值为因为线段ab与x轴有公共点所以解得
10、解:(ⅰ
ⅱ)由,由得或x=又。
在[-2,2]上最大值,最小值8分。
ⅲ),由题意知。
11、解:()设切点, ,因为存在极值点,所以,即---4分)
)因为,是方程的根,所以6分)
; 在处取得极大值,在处取得极小值。
函数图像与轴有3个交点, ,
12解:(ⅰ设其图像关于原点对称,即得。
则有由 , 依题意得
由①②得故所求的解析式为8分。
ⅱ)由解得:或10分。
∴时,函数单调递增12分。
设是时,函数图像上任意两点,且,则有。
过这两点的直线的斜率。
13、解:(1)
又直线。2)由(1)知,列表如下:
所以,函数f(x)的单调增区间是和。
14、解:(1)由得c=1得。
2)得,时取得极值。由, 得∴. 当时,, 在上递减。 又∴函数的零点有且仅有1个
15、解:(i)又………4分。
(ii)且。
………12分。
16、解:(ⅰ依题意,即解得∴
ⅱ)由(ⅰ)知,曲线与有两个不同的。
交点,即在上有两个不同的实数解…5分。
设,则, 由0的或。
当时,于是在上递增;
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