专题研究课一 高考中函数与导数问题的热点题型高考导航 函数与导数作为高中数学的核心内容,常常与其他知识结合起来,形成层次丰富的各类题型,常涉及的问题:研究函数的性质(如求单调区间、求极值、最值),研究函数的零点(或方程的根、曲线的交点),研究不等式
热点一 利用导数研究函数的性质利用导数研究函数的单调性、极值、最值问题,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围
【例 1】 (2015·全国Ⅱ卷)已知函数 f(x)=ln x+a(1-x)
(1)讨论 f(x)的单调性;(2)当 f(x)有最大值,且最大值大于 2a-2 时,求实数 a 的取值范围
解 (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-a
若 a≤0,则 f′(x)>0,所以 f(x)在(0,+∞)上单调递增
若 a>0,则当 x∈时,f′(x)>0;当 x∈时,f′(x)<0,所以 f(x)在上单调递增,在上单调递减
综上,知当 a≤0 时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;当 a>0 时,f(x)在上单调递增,在上单调递减
(2)由(1)知,当 a≤0 时,f(x)在(0,+∞)上无最大值;当 a>0 时,f(x)在 x=处取得最大值,最大值为 f=ln +a=-ln a+a-1
因此 f>2a-2 等价于 ln a+a-1<0
令 g(a)=ln a+a-1,则 g(a)在(0,+∞)上单调递增,g(1)=0
于是,当 0<a<1 时,g(a)<0;当 a>1 时,g(a)>0
因此,实数 a 的取值范围是(0,1)
探究提高 (1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性
(2)由函数的性质求参数的取值范围,通常根据函数的性质得到参数的不等式,再解出参数的范围