韩义成

(甘肃省积石山县积石中学 731700)

导数是研究函数的重要工具,利用导数研究函数的单调性可以描绘出函数图象大致的变化趋势,是进一步解决问题的依据.分类讨论思想具有明显的逻辑特征,是整体思想的一个重要补充,解决这类问题需要一定的分析能力和分类技巧.因此高考对这类题主要考查导数的运算、代数式化简与变形,考查运算求解能力,运用数形结合、分类讨论的思想方法分析与解决问题能力.

含有参数的函数导数试题,主要有两个方面:一是根据给出的某些条件求出这些参数值,基本思想方法为方程的思想;二是确定参数的范围(或取值)使得函数具有某些性质,基本解题思想是函数与方程的思想、分类讨论的思想.含有参数的函数导数试题是高考考查函数方程思想、分类讨论思想的主要题型之一.这类试题在考查题型上,通常以解答题的形式出现,难度中等.

一、导数的基本运算

导数的基本运算是解导数题的基础,要掌握常见函数的求导公式,两个函数的和、差、积、商的求导法则,形如y=f[φ(x)]的函数称为复合函数,复合函数求导步骤:分解——求导——回代.法则:yx'=yu'u·ux'.

(3)先使用三角公式进行化简:

二、导数的几何意义

函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是f′(x0).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).

例2 (2016高考新课标2理数)若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=.

三、借助导数研究函数单调性

一般地,函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那幺函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)<0,那幺函数y=f(x)在这个区间内单调递减.

①当10,f(x)在(-1,a2-2a)上是增函数;若x∈(a2-2a,0),则f′(x)<0,f(x)在(a2-2a,0)上是减函数;若x∈(0,+),则f′(x)>0,f(x)在(0,+)上是增函数.

②当a=2时,f′(x)≥0,f′(x)=0成立当且仅当x=0,f(x)在(-1,+)上是增函数.

③当a>2时,若x∈(-1,0),则f′(x)>0,f(x)在是(-1,0)上是增函数;若x∈(0,a2-2a),则f′(x)<0,f(x)在(0,a2-2a)上是减函数;若x∈(a2-2a,+),则f′(x)>0,f(x)在(a2-2a,+)上是增函数.

四、借助导数研究函数的极值

若x0满足f′(x0)=0,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点,f(x0)是极值,并且如果f′(x)在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果f′(x)在x0两侧满足“左负右正”,则x0是x0的极小值点,f(x0)是极小值

例4(2015-2016学年度唐山市高三第一模)已知函数f(x)=x3-3x2+x的极大值为m,极小值为n,则m+n=( ).

A.0 B.2 C.-4 D.-2

五、借助导数研究函数最值

求函数f(x)在[a,b]上最值的步骤:

(1)求出f(x)<0在(a,b)上的极值.

(2)求出端点函数值f(a),f(b).

(3)比较极值和端点值,确定最大值或最小值.

例5(2016高考新课标3理数)设函数f(x)=acos2x+(a-1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(1)求f′(x);(2)求A;(3)证明|f′(x)|≤2A.

解析(1)f′(x)=-2asin2x-(a-1)sinx.

(2)当a≥1时,|f′(x)|=|asin2x+(a-1)(cosx+1)|≤a+2(a-1)=3a-2=f(0),因此,A=3a-2.