导数与函数的综合问题
考点一
利用导数研究生活中的优化问题
典例某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池不计厚度.设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元平方米,底面的建造成本为160元平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元π为圆周率.1将V表示成r的函数Vr,并求该函数的定义域;2讨论函数Vr的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.
类题通法利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤1分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式y=fx;2求函数的导数f′x,解方程f′x=0;3比较函数在区间端点和f′x=0的点的函数值的大小,最大小者为最大小值;4回归实际问题作答.针对训练17
f某城市在发展过程中,交通状况逐渐受到有关部门的关注,据有关统计数据显示,从上午6点到中午12点,车辆通过该市某一路段的用时y分钟与车辆进入该路段的时刻t之间关系可近似地用如下函数给出:Y-t-t+36t-,6≤t9,484=159t+,9≤t≤10,84-3t+66t-345,10t≤12,
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求从上午6点到中午12点,通过该路段用时最
多的时刻.
考点二
利用导数研究恒成立问题及参数求解
典例设函数fx=x2+ax+b,gx=excx+d.若曲线y=fx和曲线y=gx都过点P0,2,且在点P处有相同的切线y=4x+21求a,b,c,d的值;2若x≥-2时,fx≤kgx,求k的取值范围.
类题通法27
f利用导数解决参数问题主要涉及以下方面1已知不等式在某一区间上恒成立,求参数的取值范围:一般先分离参数,再转化为求函数在给定区间上的最值问题求解.2已知函数的单调性求参数的取值范围:转化为f′x≥0或f′x≤0恒成立的问题.3已知函数的零点个数求参数的取值范围:利用函数的单调性、极值画出函数的大致图像,数形结合求解.针对训练1设函数fx=x2+ex-xex21求fx的单调区间;2若当x∈-22时,不等式fxm恒成立,求实数m的取值范围.
考点三
利用导数证明不等式问题
典例已知函数fx=ax-exa0.11若a=,求函数fx的单调区间;22当1≤a≤1+e时,求证:fx≤x
类题通法利用导数方法证明不等式fxgx在区间D上恒成立的基本方法是构造函数hx=fx37
f-gx,然后根据函数的单调性,或者函数的最值证明函数hx0,其中一个重要技巧就是找到函数hxr