《(浙江專用)2019高考數學二輪復習 指導二 透視高考解題模板示范規(guī)范拿高分 模板5 函數與導數問題學案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江專用)2019高考數學二輪復習 指導二 透視高考解題模板示范規(guī)范拿高分 模板5 函數與導數問題學案(4頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、模板5 函數與導數問題
(滿分15分)設函數f(x)=emx+x2-mx.
(1)證明:f(x)在(-∞,0)上單調遞減,在(0,+∞)上單調遞增;
(2)若對于任意x1,x2∈[-1,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤e-1,求m的取值范圍.
滿分解答
得分說明
解題模板
(1)證明 f′(x)=m(emx-1)+2x.
(1分)
若m≥0,則當x∈(-∞,0)時,emx-1≤0,f′(x)<0;
當x∈(0,+∞)時,emx-1≥0,f′(x)>0. (3分)
若m<0,則當x∈(-∞,0)時,emx-1>0,f′(x)<0;
2、
當x∈(0,+∞)時,emx-1<0,f′(x)>0.(5分)
所以,f(x)在(-∞,0)上單調遞減,在(0,+∞)上單調遞增.
(6分)
①求導正確得1分;
②分兩種情況討論正確各得2分;
③得出結論得1分;
第一步 求導數:一般先確定函數的定義域,再求f′(x).
第二步 定區(qū)間:根據f′(x)的符號確定函數的單調區(qū)間.
第三步 尋條件:一般將恒成立問題轉化為函數的最值問題.
第四步 寫步驟:通過函數單調性探求函數最值,對于最值可能在兩點取到的恒成立問題,可轉化為不等式組恒成立.
第五步 再反思:查看是否注意定義域,區(qū)間的寫法
3、、最值點的探求是否合理等.
(2)解 由(1)知,對于任意的m,f(x)在[-1,0]上單調遞減,在[0,1]上單調遞增,故f(x)在x=0處取得最小值.所以對于任意x1,x2∈[-1,1],|f(x1)-f(x2)|≤e-1的充要條件是
即① (9分)
設函數g(t)=et-t-e+1,
則g′(t)=et-1.
當t<0時,g′(t)<0;當t>0時,g′(t)>0.
故g(t)在(-∞,0)上單調遞減,在(0,+∞)上單調遞增.
又g(1)=0,g(-1)=e-1+2-e<0,
故當t∈[-1,1]時,g(t)≤0.
(12分)
當m∈[-1,1]時,
4、g(m)≤0,g(-m)≤0,即①式成立;
當m>1時,由g(t)的單調性知,g(m)>0,即em-m>e-1;
當m<-1時,g(-m)>0,
即e-m+m>e-1.
綜上,m的取值范圍是[-1,1].
(15分)
④找出充要條件得3分;
⑤構造函數,求出“t∈
[-1,1]時,g(t)≤0”得3分;
⑥通過分類討論,得出結果得3分.
【訓練5】 設函數f(x)=ln x+,m∈R.
(1)當m=e(e為自然對數的底數)時,求f(x)的極小值;
(2)討論函數g(x)=f′(x)-零點的個數.
解 (1)由題設,當m=e時,f(x)=ln x+,
則f′(
5、x)=,
∴當x∈(0,e),f′(x)<0,f(x)在(0,e)上單調遞減,
當x∈(e,+∞),f′(x)>0,f(x)在(e,+∞)上單調遞增,
∴x=e時,f(x)取得極小值f(e)=ln e+=2,
∴f(x)的極小值為2.
(2)由題設g(x)=f′(x)-=--(x>0),
令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0).
設φ(x)=-x3+x(x≥0),
則φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1),
當x∈(0,1)時,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上單調遞增;
當x∈(1,+∞)時,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上單調遞減.
∴x=1是φ(x)的唯一極值點,且是極大值點,
因此x=1也是φ(x)的最大值點.
∴φ(x)的最大值為φ(1)=.
又φ(0)=0,結合y=φ(x)的圖象(如圖),
可知
①當m>時,函數g(x)無零點;
②當m=時,函數g(x)有且只有一個零點;
③當0<m<時,函數g(x)有兩個零點;
④當m≤0時,函數g(x)有且只有一個零點.
綜上所述,當m>時,函數g(x)無零點;
當m=或m≤0時,函數g(x)有且只有一個零點;
當0<m<時,函數g(x)有兩個零點.
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