張麗群 指導(dǎo)教師:林為華
(福建省莆田擢英中學(xué) 351100)
此類題,是高考導(dǎo)數(shù)壓軸題中較為常規(guī)的一種.分離參數(shù)后,加入一次導(dǎo)或者二次導(dǎo)的二次函數(shù)分類討論,轉(zhuǎn)化成去求新構(gòu)造函數(shù)最值的問(wèn)題.類比,這種思路也適合與導(dǎo)數(shù)和三角函數(shù)結(jié)合的含參數(shù)的問(wèn)題處理.在此類題中,若出現(xiàn)不定型的導(dǎo)函數(shù),那我們還可以對(duì)一些層次較好的同學(xué)傳授一些大學(xué)中對(duì)于不定型導(dǎo)函數(shù)的處理方法,例如洛必達(dá)法則的應(yīng)用.當(dāng)然,最好進(jìn)行分類討論,雖然運(yùn)算較為繁冗.
例如下面這道題目:考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,零點(diǎn)等問(wèn)題,和數(shù)形結(jié)合的思想方法,難度較大.
(1)令g(x)=f′(x),對(duì)g(x)再求導(dǎo),研究其在(0,π)上的單調(diào)性,結(jié)合極值點(diǎn)和端點(diǎn)值不難證明;
(2)利用(1)的結(jié)論,可設(shè)f′(x)的零點(diǎn)為x0,并結(jié)合f′(x)的正負(fù)分析得到f(x)的情況,作出圖示,得出結(jié)論.
例題1已知函數(shù)f(x)=2sinx-xcosx-x,f′(x)為f(x)的導(dǎo)數(shù).
(1)證明:f′(x)在區(qū)間(0,π)存在唯一零點(diǎn);
(2)若x∈[0,π]時(shí),f(x)≥ax,求a的取值范圍.
解(1)可求得f′(x)=2cosx-cosx+xsinx-1=cosx+xsinx-1.令g(x)=cosx+xsinx-1,則g′(x)=-sinx+sinx+xcosx=xcosx.
(2)方法一
由(1)知,令h(x)=ax,作出圖示,∵f(x)≥h(x),
∴a≤0.
方法二令h(x)=f(x)-ax=2sinx-xcosx-(a+1)x,則h′(x)=cosx+xsinx-1-a,令m(x)=cosx+xsinx-1-a,m′(x)=xcosx=g′(x).
①當(dāng)a≤-2時(shí),h′(x)min=h′(π)=-2-a≥0,即h′(x)≥0在[0,π]上恒成立,∴h(x)在[0,π]上單調(diào)遞增,h(x)≥h(0)=0,即f(x)≥ax,此時(shí)f(x)≥ax恒成立.
綜上所述:a∈(-∞,0].
對(duì)較復(fù)雜含參的函數(shù),先分離參數(shù),構(gòu)造一個(gè)新的函數(shù),若運(yùn)算量很大的話,那我們就要思考,能不能將問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)化,并實(shí)施轉(zhuǎn)化分解變形.在考慮零點(diǎn)方面的問(wèn)題,一般還要轉(zhuǎn)化成兩個(gè)函數(shù)來(lái)求交點(diǎn)的問(wèn)題.而且,在導(dǎo)函數(shù)的小題壓軸題當(dāng)中,我們還會(huì)遇到,轉(zhuǎn)化后,兩個(gè)函數(shù)圖象是關(guān)于某一條直線對(duì)稱的,或者是某一條曲線的切線等情況.那這條直線的存在就為我們提供了非常好的幾何法方面的思路.我們?cè)囍业竭@一條直線,然后將題目轉(zhuǎn)化成兩個(gè)差函數(shù)來(lái)求解,問(wèn)題就很快地得到處理.
例題2已知函數(shù)f(x)=e1-x(-a+cosx),a∈R.
(1)若函數(shù)f(x)存在單調(diào)增區(qū)間,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
評(píng)析(1)函數(shù)f(x)存在單調(diào)增區(qū)間,所以方程f′(x)>0有解,即可求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
導(dǎo)數(shù)中,最近熱門(mén)的話題,非隱零點(diǎn)不可了.圓錐篇章,我們就已經(jīng)接觸“設(shè)而不求”跟韋達(dá)定理的完美展示.那在導(dǎo)數(shù)這邊,更是把這種思想發(fā)揮得淋漓盡致.利用導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)作為解題橋梁,設(shè)出零點(diǎn),用零點(diǎn)來(lái)?yè)Q元或者消元,從而轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單函數(shù)來(lái)進(jìn)行求解.比如以下這道題目:本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用:求極值和單調(diào)區(qū)間,主要考查三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和求值,同時(shí)考查等比數(shù)列的定義和通項(xiàng)公式的運(yùn)用,考查不等式恒成立問(wèn)題的證明,屬于難題.
例題3已知函數(shù)f(x)=eaxsinx(x∈[0,+∞)),a>0.記xn為f(x)的從小到大的第n(n∈N*)個(gè)極值點(diǎn).
近幾年的高考中,壓軸題時(shí)常出現(xiàn)與不等式知識(shí)點(diǎn)交匯的題目.但是加入三角函數(shù)不等式的導(dǎo)數(shù)問(wèn)題,還是比較新穎的,具有一定的解題難度.我們可以利用絕對(duì)值不等式、三角不等式等,來(lái)進(jìn)行解題.比如以下這道題目:本題主要考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)以及函數(shù)最值的應(yīng)用,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,以及換元法,轉(zhuǎn)化法,轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)是解決本題的關(guān)鍵.綜合性較強(qiáng),難度較大.
例題5設(shè)函數(shù)f(x)=acos2x+(a-1)(cosx+1),其中a>0,記|f(x)|的最大值為A.
證明:|f′(x)|≤2A.
綜上:|f′(x)|≤2A.