高考數學知識點:函數導數不等式

2021-01-11 高考網

  重點一  《函數、導數、不等式》

  一、知識要點

  1.映射:注意 ①第一個集合中的元素必須有象;②一對一,或多對一。

  2.函數值域的求法:

  ①分析法 ;②配方法 ;③判別式法 ;④利用函數單調性 ;

  ⑤換元法 ;⑥利用均值不等式  ; ⑦利用數形結合或幾何意義(斜率、距離、絕對值的意義等);⑧利用函數有界性( 、 、 等);⑨導數法

  3.複合函數的有關問題

  (1)複合函數定義域求法:

  ① 若f(x)的定義域為[a,b],則複合函數f[g(x)]的定義域由不等式a≤g(x)≤b解出

  ② 若f[g(x)]的定義域為[a,b],求 f(x)的定義域,相當於x∈[a,b]時,求g(x)的值域。

  (2)複合函數單調性的判定:

  ①首先將原函數 分解為基本函數:內函數 與外函數 ;

  ②分別研究內、外函數在各自定義域內的單調性;

  ③根據"同性則增,異性則減"來判斷原函數在其定義域內的單調性。

  注意:外函數 的定義域是內函數 的值域。

  4.分段函數:值域(最值)、單調性、圖象等問題,先分段解決,再下結論。

  5.函數的奇偶性

  ⑴函數的定義域關於原點對稱是函數具有奇偶性的必要條件;

  ⑵ 是奇函數  ;

  ⑶ 是偶函數  ;

  ⑷奇函數 在原點有定義,則 ;

  ⑸在關於原點對稱的單調區間內:奇函數有相同的單調性,偶函數有相反的單調性;

  (6)若所給函數的解析式較為複雜,應先等價變形,再判斷其奇偶性;

  6.函數的單調性

  ⑴單調性的定義: 在區間 上是增(減)函數 當 時   ;

  ⑵單調性的判定定義法:注意:一般要將式子 化為幾個因式作積或作商的形式,以利於判斷符號;②導數法(見導數部分);③複合函數法(見2 (2));④圖像法。

  註:證明單調性主要用定義法和導數法。

  7.函數的周期性

  (1)周期性的定義:對定義域內的任意 ,若有  (其中 為非零常數),則稱函數 為周期函數, 為它的一個周期。所有正周期中最小的稱為函數的最小正周期。如沒有特別說明,遇到的周期都指最小正周期。

  (2)三角函數的周期

  ①  ;②  ;③ ;

  ④  ;⑤ ;

  ⑶函數周期的判定:①定義法(試值) ②圖像法  ③公式法(利用(2)中結論)

  ⑷與周期有關的結論:

  ① 或    的周期為 ;

  ② 的圖象關於點 中心對稱  周期2 ;

  ③ 的圖象關於直線 軸對稱  周期為2 ;

  ④ 的圖象關於點 中心對稱,直線 軸對稱  周期4 ;

  8.基本初等函數的圖像與性質

  ⑴冪函數:  (  ;⑵指數函數: ;

  ⑶對數函數: ;⑷正弦函數: ;

  ⑸餘弦函數:  ;(6)正切函數: ;⑺一元二次函數: ;

  ⑻其它常用函數:①正比例函數: ;

  ②反比例函數: ;特別的 ,函數 ;

  9.二次函數:

  ⑴解析式:

  ①一般式: ;

  ②頂點式: , 為頂點;

  ③零點式:  。

  ⑵二次函數問題解決需考慮的因素:

  ①開口方向;②對稱軸;③端點值;④與坐標軸交點;⑤判別式;⑥兩根符號。

  ⑶二次函數問題解決方法:①數形結合;②分類討論。

  10.函數圖象

  ⑴圖象作法 :①描點法(注意三角函數的五點作圖)②圖象變換法③導數法

  ⑵圖象變換:

  ①    平移變換:ⅰ , ---左"+"右"-";

  ⅱ ---上"+"下"-";

  ②    伸縮變換:

  ⅰ , ( ---縱坐標不變,橫坐標伸長為原來的 倍;

  ⅱ , ( ---橫坐標不變,縱坐標伸長為原來的 倍;

  ③    對稱變換:ⅰ   ;ⅱ   ;

  ⅲ    ; ⅳ   ;

  ④    翻轉變換:

  ⅰ ---右不動,右向左翻( 在 左側圖象去掉);

  ⅱ ---上不動,下向上翻(| |在 下面無圖象);

  11.函數圖象(曲線)對稱性的證明

  (1)證明函數 圖像的對稱性,即證明圖像上任意點關於對稱中心(對稱軸)的對稱點仍在圖像上;

  (2)證明函數 與 圖象的對稱性,即證明 圖象上任意點關於對稱中心(對稱軸)的對稱點在 的圖象上,反之亦然;

  註:①曲線C1:f(x,y)=0關於點(a,b)的對稱曲線C2方程為:f(2a-x,2b-y)=0;

  ②曲線C1:f(x,y)=0關於直線x=a的對稱曲線C2方程為:f(2a-x, y)=0;

  ③曲線C1:f(x,y)=0,關於y=x+a(或y=-x+a)的對稱曲線C2的方程為f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);

  ④f(a+x)=f(b-x) (x∈R) y=f(x)圖像關於直線x= 對稱;

  特別地:f(a+x)=f(a-x) (x∈R) y=f(x)圖像關於直線x=a對稱;

  ⑤函數y=f(x-a)與y=f(b-x)的圖像關於直線x= 對稱;

  12.函數零點的求法:⑴直接法(求 的根);⑵圖象法;⑶二分法.

  13.導數

  ⑴導數定義:f(x)在點x0處的導數記作 ;

  ⑵常見函數的導數公式:

  ①  ;② ;③ ;

  ④ ;⑤ ;⑥ ;⑦ ;⑧  。

  ⑶導數的四則運算法則:

  ⑷(理科)複合函數的導數:

  ⑸導數的應用:

  ①利用導數求切線:注意:ⅰ所給點是切點嗎?ⅱ所求的是"在"還是"過"該點的切線?

  ②利用導數判斷函數單調性:

  ⅰ 是增函數;ⅱ 為減函數;ⅲ  為常數;

  ③利用導數求極值:ⅰ求導數 ;ⅱ求方程 的根;ⅲ列表得極值。

  ④利用導數最大值與最小值:ⅰ求的極值;ⅱ求區間端點值(如果有);ⅲ得最值。

  14、不等式

  (1)均值不等式: 注意:①一正二定三相等;②變形,

  (2)不等式等證明(主要)方法:⑴比較法:作差或作比;⑵綜合法;⑶分析法。

  (3)一元二次不等式的解法:借鑑圖像先看開口,在看判別式,在解根,在討論根的大小以及與定義域的關係。

  二、考題再現

  08年江蘇高考

  8.直線 是曲線 的一條切線,則實數             。

  14. 對於 總有 成立,則 =             。

  20.若 , , 為常數,函數f (x)定義為:對每個給定的實數x,

  (Ⅰ)求 對所有實數x成立的充要條件(用 表示);

  (Ⅱ)設 為兩實數,滿足 ,且 ∈ ,若 ,求證: 在區間 上的單調增區間的長度之和為 (閉區間 的長度定義為 ).

  09年江蘇高考

  3.函數 的單調減區間為       .

  9.在平面直角坐標系 中,點P在曲線 上,且在第二象限內,已知曲線C在點P處的切線的斜率為2,則點P的坐標為      .

  10.已知 ,函數 ,若實數 滿足 ,則 的大小關係為          .

  20.設 為 實數,函數 .

  (1)    若 ,求 的取值範圍;(2)求 的最小值;

  (3)    設函數 ,直接寫出(不需給出演算步驟)不等式 的解集.

  10年江蘇高考

  5、設函數f(x)=x(ex+ae-x)(x R)是偶函數,則實數a=___________ 。

  8、函數y=x2(x>0)的圖像在點(ak,ak2)處的切線與x軸交點的橫坐標為ak+1,k為正整數,a1=16,則a1+a3+a5=________

  11、已知函數 ,則滿足不等式 的x的範圍是___     _。

  12、設實數x,y滿足3≤ ≤8,4≤ ≤9,則 的最大值是        。

  14、將邊長為1m正三角形薄片,沿一條平行於底邊的直線剪成兩塊,其中一塊是梯形,記 ,則S的最小值是__    。

  20、設 是定義在區間 上的函數,其導函數為 。如果存在實數 和函數 ,其中 對任意的 都有 >0,使得 ,則稱函數 具有性質 。

  (1)設函數  ,其中 為實數。(i)求證:函數 具有性質 ; (ii)求函數 的單調區間。

  (2)已知函數 具有性質 。給定 設 為實數, , ,且 ,若| |<| |,求 的取值範圍。

  11年江蘇高考

  8、在平面直角坐標系 中,過坐標原點的一條直線與函數 的圖象交於P、Q兩點,則線段PQ長的最小值是________

  12、在平面直角坐標系 中,已知點P是函數 的圖象上的動點,該圖象在P處的切線 交y軸於點M,過點P作 的垂線交y軸於點N,設線段MN的中點的縱坐標為t,則t的最大值是_____________

  11、已知實數 ,函數 ,若 ,則a的值為________

  8、在平面直角坐標系 中,過坐標原點的一條直線與函數 的圖象交於P、Q兩點,則線段PQ長的最小值是________

  19、已知a,b是實數,函數   和 是 的導函數,若 在區間I上恆成立,則稱 和 在區間I上單調性一致

  (1)設 ,若函數 和 在區間 上單調性一致,求實數b的取值範圍;

  (2)設 且 ,若函數 和 在以a, b為端點的開區間上單調性一致,求|a-b|的最大值。

  12年江蘇高考

  5.函數 的定義域為          .

  10.設 是定義在 上且周期為2的函數,在區間 上, 其中 .

  若 ,則 的值為             .

  13.已知函數 的值域為 ,若關於x的不等式 的解集為 ,則實數c的值為             .

  14.已知正數 滿足: 則 的取值範圍是       .

  18.若函數 在 處取得極大值或極小值,則稱 為函數 的極值點。

  已知 是實數,1和 是函數 的兩個極值點.

  (1)求 和 的值;   (2)設函數 的導函數 ,求 的極值點;

  (3)設 ,其中 ,求函數 的零點個數.

  13年江蘇高考

  9.拋物線 在 處的切線與兩坐標軸圍成三角形區域為 (包含三角形內部和邊界) .若點 是區域 內的任意一點,則 的取值範圍是       .

  11.已知 是定義在 上的奇函數。當 時, ,則不等式  的解集用區間表示為          .

  13.在平面直角坐標系 中,設定點 , 是函數 ( )圖象上一動點,若點 之間的最短距離為 ,則滿足條件的實數 的所有值為         .

  20.(本小題滿分16分)設函數 , ,其中 為實數.

  (1)若 在 上是單調減函數,且 在 上有最小值,求 的取值範圍;

  (2)若 在 上是單調增函數,試求 的零點個數,並證明你的結論.

  14年江蘇高考

  1 0.已知函數 ,若對任意 ,都有 成立,則實數m的取值範圍是       .

  11.在平面直角坐標系xOy中,若曲線 ( 為常數)過點 ,且該曲線在點P處的切線與直線 平行,則 的值是            .

  13.已知 是定義在R上且周期為3的函數,當 時, .若函數 在區間 上有10個零點(互不相同),則實數a的取值範圍是            .

  19.(本小題滿分1 6分)已知函數 其中e是自然對數的底數.

  (1)證明: 是 上的偶函數;

  (2)若關於x的不等式 在 上恆成立,求實數m的取值範圍;

  (3)已知正數a滿足:存在 ,使得 成立.試比較 與 的大小,並證明你的結論.

  15年江蘇高考

  7、不等式 的解集為________.

  13、已知函數 , ,則方程 實根的個數為          .

  所以 ,所以直線AB方程為 或 .

  17.(本小題滿分16分)

  已知函數 .

  (1)試討論 的單調性;

  (2)若 (實數c是a與無關的常數),當函數 有三個不同的零點時,a的取值範圍恰好是 ,求c的值.

  16年江蘇高考

  5. 函數y= 的定義域是         .

  11. 設  是定義在R上且周期為2的函數,在區間[ )上,  其中  若  ,則 的值是          .

  19. (本小題滿分16分)

  已知函數 .

  (1)設 .①求方程 =2的根;

  ②若對任意 ,不等式 恆成立,求實數m的最大值;

  (2)若 ,函數 有且只有1個零點,求ab的值.

  三 、考題預測

  1、已知集合 為函數 的定義域.,函數 的定義域為Q,

  如果 ,則實數a的取值範圍為            。

  2、已知函數 . 如果 ,則實數 等於_________。

  3、已知函數f(x)=ax+ka-x,其中a>0且a≠1,k為常數,若f(x)在R上既是奇函數,又是減函數,則a+k的取值範圍是               。

  4、(1)已知函數f(x)=x2-m是定義在區間[-3-m,m2-m]上的奇函數,則f(m)=______________。

  (2)冪函數y=xa,當a取不同的正數時,在區間[0,1]上它們的圖象是一族美麗的曲

  線(如圖).設點A(1,0),B(0,1),連接AB,線段AB恰好被其中的兩個冪函數y=xα,y=xβ

  的圖象三等分,即有|BM|=|MN|=|NA|.那麼,αβ=_________。

  5、已知函數f(x)= 為奇函數,f(1)<f(3),且不等式0≤f(x)≤ 的解集為[﹣2,﹣1]∪[2,4],則f(x)=_____________。
 

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