
一、注意基礎(chǔ)知識的整合、鞏固。進(jìn)一步夯實基礎(chǔ),提高解題的準(zhǔn)確性和速度。
二、查漏補(bǔ)缺,保強(qiáng)攻弱。在二輪復(fù)習(xí)中,針對“一?!笨荚囍械膯栴}要很好的解決,根據(jù)自己的實際情況作出合理的安排。
三、提高運(yùn)算能力,規(guī)范解答過程。在高考中運(yùn)算占很大比例,一定要重視運(yùn)算技巧粗中有細(xì),提高運(yùn)算準(zhǔn)確性和速度,同時,要規(guī)范解答過程及書寫。
四、強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維,構(gòu)建知識體系。同學(xué)們在聽課時注意把重點(diǎn)要放到理解老師對問題思路的分析以及解法的歸納總結(jié),以便于同學(xué)們在刷題時做到思路清晰,迅速準(zhǔn)確。
五、解題快慢結(jié)合,改錯反思。審題制定解題方案要慢,不要急于解題,要適當(dāng)?shù)剡x擇好的方案,一旦方法選定,解題動作要快要自信。
六、重視和加強(qiáng)選擇題的訓(xùn)練和研究。對于選擇題不但要答案正確,還要優(yōu)化解題過程,提高速度。靈活運(yùn)用特值法、排除法、數(shù)形結(jié)合法、估算法等。
重難點(diǎn)專題04函數(shù)中的雙變量問題
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc144404634" 題型1二次函數(shù)中的雙變量問題 PAGEREF _Tc144404634 \h 1
\l "_Tc144404635" 題型2構(gòu)造函數(shù)法 PAGEREF _Tc144404635 \h 9
\l "_Tc144404636" 題型3同構(gòu)法 PAGEREF _Tc144404636 \h 13
\l "_Tc144404637" 題型4換元法(整體法) PAGEREF _Tc144404637 \h 19
\l "_Tc144404638" 題型5選取主元法 PAGEREF _Tc144404638 \h 22
\l "_Tc144404639" 題型6變換主元法 PAGEREF _Tc144404639 \h 25
\l "_Tc144404640" 題型7參變分離 PAGEREF _Tc144404640 \h 30
題型1二次函數(shù)中的雙變量問題
【例題1】(2023·安徽黃山·屯溪一中校考模擬預(yù)測)二次函數(shù)y=x2?2x+2與y=?x2+ax+ba>0,b>0在它們的一個交點(diǎn)處切線互相垂直,則2ba+4b的最小值為 .
【答案】85+855
【分析】根據(jù)交點(diǎn)處切線垂直得到a+b=52,再利用基本不等式中的乘1法即可得到最值.
【詳解】解:設(shè)該交點(diǎn)為x1,y1,
因為f'x=2x?2,則f'x1=2x1?2,
因為g'x=?2x+a,則g'x1=?2x1+a,
因為兩函數(shù)在交點(diǎn)處切線互相垂直,
所以2x1?2??2x1+a=?1,y1=x12?2x1+2=?x12+ax1+b,
分別化簡得?2x12+2x1+ax1=a?12,2x12?2x1?ax1=b?2,
上述兩式相加得a+b=52,又2ba+4b=5?2aa+4b=5a+4b?2,
其中5a+4b=25?a+b5a+4b=25?5+4+5ba+4ab≥185+855,
當(dāng)且僅當(dāng)5ba=4ab,且a+b=52即a=25?1052b=55?10時取等號.
故所求最小值為85+855,
故答案為:85+855.
【點(diǎn)睛】切線問題是導(dǎo)數(shù)中常遇到的問題,本題設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)交點(diǎn)處切線垂直得到等式,再轉(zhuǎn)化為基本不等式中的最值問題.
【變式1-1】1. (2022秋·江蘇宿遷·高三校考開學(xué)考試)已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx(a≠0),滿足f(x+1)為偶函數(shù),且方程f(x)=x有兩個相等的實數(shù)根,若存在區(qū)間[m,n]使得f(x)的值域為[3m,3n],則m+n= .
【答案】-4
【分析】由f(x+1)為偶函數(shù)可以得到函數(shù)f(x)=ax2+bx(a≠0)的對稱軸為x=1,可以結(jié)合題意得到f(x)在[m,n]上單調(diào)遞增,利用fm=3mfn=3n構(gòu)造二次方程,利用根與系數(shù)關(guān)系即可.
【詳解】∵f(x+1)為偶函數(shù) ∴f(x)的對稱軸是x=1 ∴?b2a=1
又f(x)=x有兩個相等的實數(shù)根,即ax2+(b?1)x=0,得b=1,a=?12
∴f(x)=?12x2+x,
∴f(x)max=12,
∴3n≤12,n≤16
∵f(x)在[m,n]上單調(diào)遞增,
∴fm=3mfn=3n ,
∴m,n為方程f(x)=3x的兩根
?12x2?2x=0,
∴m+n=??2?12=?4
故答案為:-4
【變式1-1】2. (2023·河北·高三考試)已知二次函數(shù)fx=ax2+bx a,b∈R,滿足f1?x=f1+x,且在區(qū)間[?1,0]上的最大值為3,若函數(shù)gx=fx?mx有唯一零點(diǎn),則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.[?2,0]B.?2,0∪2,+∞
C.[?2,0)D.?∞,0∪2,+∞
【答案】C
【分析】利用f1?x=f1+x求出二次函數(shù)對稱軸,得到a,b的關(guān)系,再利用最大值來確定a,b的值,從而確定fx的解析式,然后畫出|fx|的圖象,gx=fx?mx的零點(diǎn)等價于函數(shù)y=fx和y=mx的交點(diǎn)問題,通過圖象來進(jìn)行求解.
【詳解】解:已知二次函數(shù)fx=ax2+bx a,b∈R,滿足f1?x=f1+x,
即x=1是函數(shù)fx的對稱軸,
即?b2a=1,
即b=?2a,
∴fx=ax2?2ax,
又∵fx在區(qū)間?1,0上的最大值為3,
若a>0,則fx在區(qū)間?1,0上遞減,
∴fxmax=f?1=a+2a=3a=3,
解得:a=1,
此時,fx=x2?2x,
若a0時,由mx=2x?x2,
即x2+m?2x=0,
令Δ=m?22=0,
解得:m=2,
由圖象可知:m≥2時,y=fx和y=mx有兩個交點(diǎn),
當(dāng)0x,從而得到y(tǒng)>x>z.
【詳解】由eylnx=yex得eyy=exlnx,————①
由ezln1x=zex得ezz=exln1x,————②
兩式相加得eyy+ezz=0,因為y>1,ey>0,所以ezz0 ,所以z1,所以exlnx>0,即lnx>0,所以x>1;
令f(x)=x?lnx x>1,則f'(x)=1?1x=x?1x,當(dāng)x∈1,+∞時,f'(x)>0,
所以f(x)=x?lnx在1,+∞內(nèi)單調(diào)遞增,即x>lnx,
所以eyy=exlnx>exx,即eyy>exx,
又令g(x)=exxx>1,則g'(x)=xex?exx2=x?1exx2x>1,
當(dāng)x>1時,g'(x)>0,所以g(x)=exx在1,+∞內(nèi)單調(diào)遞增,所以由eyy>exx,得到y(tǒng)>x.
所以y>x>z.
故選:D.
【變式2-1】2. (2021·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知00,則方程1+t2lnt?at=0有實根,即a=1t+tlnt有實根,令ft=1t+tlnt,則f't=?1t2+1+lnt,令gt=f't=?1t2+1+lnt,則g't=2t3+1t>0,∴f't在0,+∞上單調(diào)遞增,又∵f'1=0,∴ft在0,1上單調(diào)遞減,在1,+∞上單調(diào)遞增,∴ftmin=f1=1,∴要使a=1t+tlnt有實根,則a≥1.
故答案為:1,+∞
【點(diǎn)睛】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、最值及方程的有解問題,屬中檔題
題型3同構(gòu)法
【例題3】(2021?龍鳳區(qū)校級月考)已知a1,則f'(x)=x+1ex>0,x>1,所以函數(shù)f(x)在x∈(1,+∞)上是增函數(shù),
所以不等式xa+1?ex+alnx≥0對于任意x∈(1,+∞)恒成立,等價于f(x)≥f(lnx?a),
所以x≥lnx?a,即x≥?alnx對任意的x>1恒成立,
因為x>1,所以lnx>0,即?a≤xlnx對任意的x>1恒成立,即?a≤(xlnx)min,
令g(x)=xlnx,則g'(x)=lnx?1(lnx)2,由g'(x)=0,得x=e,
所以當(dāng)x∈(1,e)時,g'(x)1),
當(dāng) 10,g'x>0,gx單調(diào)遞增,
則不等式emx2?lnx2m≥0恒成立等價于g(mx2)≥g(lnx)恒成立,即mx2≥lnx恒成立,
進(jìn)而轉(zhuǎn)化為m≥2lnxx恒成立,
設(shè)?x=2lnxx,可得?'x=2(1?lnx)x2,
當(dāng)0e時,函數(shù)y遞減,00,所以f(x)在R上單調(diào)遞增,
則可得ln2?2tx≤2x恒成立,
所以00,∴?'(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
又?'(1)=?112+ln1+1=0,∴當(dāng)x∈(0,1)時,?'(x)0,結(jié)合φ00,得到存在唯一的x0∈0,1使得φx0=0,得出函數(shù)?x的單調(diào)性,結(jié)合?0,?1,??1,?2的值和題設(shè)條件,得出10),則不等式fxx?xex+e?x,令?x=x?xex+e-x,可得?'x=ex+x?2ex,
令φx=ex+x?2,可得φ'x=ex+1>0,所以φx在R上單調(diào)遞增,
又由φ0=?10,所以存在唯一的x0∈0,1使得φx0=0,
當(dāng)x∈?∞,x0時,φx0,所以?x單調(diào)遞增,且x0∈0,1,
又因為?0=1,?1=1,??1=2e?1,?2=2?1e2,
所以當(dāng)原不等式有且僅有兩個整數(shù)解時,則滿足10在x∈0,+∞上恒成立,
記g(x)=mlnx+1?3x?3?mx+3ex=mlnx+1?x+3(ex?x?1),
由基本初等函數(shù)的圖象及導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,
y=x+1與y=x-1分別為y=ex與y=lnx的切線,
即ex≥x+1,(x=0時等號成立),lnx≤x?1(x=1時等號成立),可得lnx+1≤x(x=0時等號成立),
∴m≤0時,mlnx+1?x≥0在x∈0,+∞上恒成立,
又3ex?x?1>0在x∈0,+∞上恒成立,
∴mlnx+1?x+3ex?x?1>0在x∈0,+∞上恒成立,
∴m≤0時符合題意,排除A、B;
當(dāng)m>0時,驗證C選項是否符合,只需代入m=3,此時g(x)=3lnx+1?6x?3+3ex,
則g'x=3x+1?6+3ex=?3xx+1+3(ex?1),此時g'0=0,
令g'x=?x,h'x=3(ex?1(x+1)2)在x∈0,+∞上單調(diào)遞增,且h'0=0,∴h'x>0在x∈0,+∞上恒成立,即g'x在x∈0,+∞上單調(diào)遞增,而g'0=0,∴g'x>0在x∈0,+∞上恒成立,
∴g(x)在x∈0,+∞上單調(diào)遞增,又g(0)=0,∴g(x)>0在x∈0,+∞上恒成立,
即m=3符合題意,排除D,
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,考查了函數(shù)的單調(diào)性、最值問題,考查了分類討論思想,注意小題小做的技巧,是一道綜合題.
【變式7-1】2. (2021秋?江西月考)對任意x∈13,+∞,不等式lnx+mx1,
∴x∈13,+∞,恒有g(shù)'x>0,gx在區(qū)間13,+∞上遞增,
∴gx>g13=e13+13ln3,
∴m≤e13+13ln3.
故選:C.
【變式7-1】3. (2021秋?江西月考)不等式x?4ex?alnx≥x+1對任意x∈1,+∞恒成立,則實數(shù)a的取值范圍( )
A.?∞,1?eB.?∞,2?e2
C.?∞,?4D.?∞,?3
【答案】C
【分析】利用參變分離法,然后求函數(shù)最值即可.
【詳解】由x?4ex?alnx≥x+1得,
alnx≤x?4ex?x?1對?x∈1,+∞恒成立,
即a≤x?4ex?x?1lnx對?x∈1,+∞恒成立,從而求y=x?4ex?x?1lnx,x∈1,+∞的最小值,
設(shè)g(x)=ex?x?1,則g'(x)=ex?1,令g'(x)=0得,x=0
∴x∈(?∞,0),g'(x)0,所以函數(shù)t=x3ex在1,3上單調(diào)遞增;
當(dāng)x>3時,t'0,所以02733=1,
所以,當(dāng)00,所以函數(shù)t=x3ex在1,27e3上單調(diào)遞增.
所以,函數(shù)ft=1t+lnt在x=1處取得唯一極小值,也是最小值f1=1.
所以,當(dāng)x>1時,有exx3+lnx3ex≥1.
要使x>1時,有a≤exx3+lnx3ex恒成立,則應(yīng)有a≤1.
故答案為:a≤1.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:移項,構(gòu)造函數(shù),通過導(dǎo)函數(shù)得出函數(shù)的單調(diào)性,研究函數(shù)的最值,即可得出參數(shù)的取值范圍.
1 .(多選)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c為常數(shù))的對稱軸為x=1,其圖像如圖所示,則下列選項正確的有( )
A.a(chǎn)bc+abc=0
B.當(dāng)a≤x≤1?a時,函數(shù)的最大值為c?a2
C.關(guān)于x的不等式ax4+bx2>ax2?22+bx2?2的解為x>2或x0,
對稱軸為x=?b2a=1,故b=?2a0,
所以abc0,所以1?a0,
因為a>0,x2>2,解得:x>2或x0,且x≠1),通過二次求導(dǎo)判斷f(x)在(0,1),(1,+∞)上是單調(diào)遞減函數(shù),從而有ey=x+1,即y=ln(x+1),從而可得a=1+xln(x+1)無解,令?(x)=xlnx(x>0,且x≠1),求導(dǎo)判斷單調(diào)性,結(jié)合圖象即可求解.
【詳解】∵yey?1=lneyey?1=ln(x+1)x=ln(x+1)(x+1)?1,令f(x)=lnxx?1(x>0,且x≠1),
∴fey=f(x+1),
又f'(x)=x?1x?lnx(x?1)2=1?1x?lnx(x?1)2,
令g(x)=1?1x?lnx(x>0),則g'(x)=1x2?1x=1?xx2,
∴當(dāng)00,g(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x∈(1,e]時,g'(x)0.
要使fx=xlnx?12m+1x2?x有兩個極值點(diǎn),
只需f'x=lnx?(m+1)x有兩個變號根,即m+1=lnxx有兩個變號根.
令g(x)=lnxx,(x>0),則g'(x)=1?lnxx2,
由g'(x)=0得x=e,易知當(dāng)x∈(0,e)時,g'(x)>0,此時g(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(e,+∞)時,g'(x)
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