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解析:在同一坐标系中作出y=m,y=82m+1(m>0),y=|log2x|图像如图,由|log2x|=m,得x1=2-m,x2=2m,由|log2x|=82m+1,得x3=2-82m+1,x4=282m+1.
依照题意得
a=|2-m-2-82m+1|,b=|2m-282m+1|,ba=|2m-282m+1||2-m-2-82m+1|=2m282m+1=2m+82m+1.
∵m+82m+1=m+12+4m+12-12≥4-12=312(当且仅当m=32时取等号).
∴(ba)min=82.故选B.
点评:在同一坐标系中作出y=m,y=82m+1(m>0),y=|log2x|图像,结合图像可解得.
解析:因为函数f(x)=x12-(12)x在定义域[0,+∞)上是增函数,且f(0)=-1<0,f(1)=1-12=-12<0,所以由函数零点的存在性定理知f(x)=x12-(12)x存在唯一的零点x0,且x0∈(0,1),故选B.
点评:应用函数零点的存在性定理,当满足条件f(a)?f(b)<0时,为了保证y=f(x)在区间(a,b)内只有一个零点,我们必须说明y=f(x)在区间(a,b)内单调.
例4(2012高考湖南)设定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2鸬呐己琭′(x)是f(x)的导函数,当x∈[0,穑菔保 0<f(x)<1;当x∈(0,穑 且x≠稹肌 2时,(x-稹肌 2)f′(x)>0,则函数y=f(x)-sinx在[-2穑 2穑 上的零点个数为()
A.2B.4C.5D.8
解析:由当x∈(0,穑 且x≠稹肌 2时,(x-稹肌 2)f′(x)>0,知x∈[0,稹肌 2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;x∈(稹肌 2,穑菔保琭′(x)>0,f(x)为增函数.又x∈[0,穑菔保 0<f(x)<1,在R上的函数f(x)是最小正周期为2鸬呐己谕蛔晗抵凶鞒鰕=sinx和y=f(x)草图像如下,由图知y=f(x)-sinx在[-2穑 2穑 上的零点个数为4个.
点评:当所给函数不单调且对应方程无法直接解出时,往往可利用函数性质画出函数图像,进而从图像中直接“读出”答案.本题考查函数的周期性、奇偶性、图像及两个图像的交点问题.
方法技巧提炼:
判断函数在某个区间上是否存在零点,要根据具体问题灵活处理,当能直接求出零点时,就直接求出进行判断;当不能直接求出时,可根据零点存在性定理进行判断;当用零点存在性定理也无法判断时可画出图像判断.
三、深刻领会导数的几何意义,熟练掌握导数在函数中的应用
导数是研究函数的通用、有效的工具.用导数研究函数性质,可以帮助我们进一步理解函数概念和性质,同时为我们解决函数问题开辟了一条“绿色通道”.导数是新课标的新增内容,利用导数研究函数的性质依然是高考的命题热点,主要考点有简单的函数求导和利用导数求曲线的切线斜率;利用导数求函数的单调区间;应用导数求函数的极值和最值;应用导数解决实际问题等.
例5(2012高考辽宁理)设f(x)=ln(x+1)+x+1+ax+b(a,b∈R,a,b为常数),曲线y=f(x)与直线y=32x在(0,0)点相切.
(1)求a,b的值;(2)证明:当0 解析:(1)由y=f(x)的图像过点(0,0),代入得b=-1,
由y=f(x)在(0,0)处的切线斜率为32,又y′|x=0=(1x+1+12x+1+a)x=0=32+a=32,得a=0.
(2)由均值不等式,当x>0时,2(x+1)?1 记h(x)=f(x)-9xx+6,则
h′(x)=1x+1+12x+1-54(x+6)2
=2+x+12(x+1)-54(x+6)2
=(x+6)3-216(x+1)4(x+1)(x+6)2.
令g(x)=(x+6)3-216(x+1),则当0 因此g(x)在(0,2)内是减函数,又由g(0)=0,得g(x)<0,所以h′(x)<0,
因此h(x)在(0,2)内是减函数,又由h(0)=0,得h(x)<0,
于是当0 点评:本题主要考查函数的切线及恒成立问题,考查运算求解能力,有一定的难度.
例6(2012高考安徽理)设f(x)=aex+1aex+b(a>0).(I)求f(x)在[0,+∞)上的最小值;(II)设曲线y=f(x)在点(2,f(2))的切线方程为y=32x;求a,b的值.
解析:(I)设t=ex(t≥1),则y=at+1at+by′=a-1at2=a2t2-1at2,
①当a≥1时,y′>0y=at+1at+b在t≥1上是增函数,
则当t=1(x=0)时,f(x)的最小值为a+1a+b.
②当0 当且仅当at=1(t=ex=1a,x=-lna)时,等号成立故f(x)的最小值为b+2.
(II)f(x)=aex+1aex+bf′(x)=aex-1aex,
由题意得:f(2)=3f′(2)=32ae2+1ae2+b=3ae2-1ae2=32a=2e2b=12.
点评:本题考查函数、导数的基础知识,运用导数研究函数性质等基本方法,考查分类讨论思想,代数恒等变形能力和综合运用数学知识分析问题解决问题的能力.
方法技巧提炼:
1.求函数的最值可分为以下几步:①求出可能的极值点,即f′(x)=0的解x0;②确定极值点并求出极值;③将(a,b)内的极值与f(a),f(b)比较,其中最大的为最大值,最小的为最小值;当f(x)在(a,b)内只有一个极值点时,若在这一点处f(x)有极大(小)值,则可以确定f(x)在该点处了取到最大(小)值;2.利用求导方法讨论函数的单调性,要注意以下几方面:①f′(x)>0是f(x)递增的充分条件而非必要条件(f′(x)<0亦是如此);②求单调区间时,首先要确定定义域;然后再根据f′(x)>0(或f′(x)<0)解出在定义域内相应的x的范围;③在证明不等式时,首先要构造函数和确定定义域,其次运用求导的方法来证明;3.函数、导数的综合问题往往在压轴题处出现,解决这类问题要注意:(1)综合运用所学的数学思想方法来分析解决问题;(2)及时地进行思维的转换,将问题等价转化;(3)不等式证明的方法多,应注意恰当运用,特别要注意放缩法的灵活运用;(4)要利用导数这一工具来解决函数的单调性与最值问题.
(作者:王佩其,江苏省太仓高级中学)
依照题意得
a=|2-m-2-82m+1|,b=|2m-282m+1|,ba=|2m-282m+1||2-m-2-82m+1|=2m282m+1=2m+82m+1.
∵m+82m+1=m+12+4m+12-12≥4-12=312(当且仅当m=32时取等号).
∴(ba)min=82.故选B.
点评:在同一坐标系中作出y=m,y=82m+1(m>0),y=|log2x|图像,结合图像可解得.
解析:因为函数f(x)=x12-(12)x在定义域[0,+∞)上是增函数,且f(0)=-1<0,f(1)=1-12=-12<0,所以由函数零点的存在性定理知f(x)=x12-(12)x存在唯一的零点x0,且x0∈(0,1),故选B.
点评:应用函数零点的存在性定理,当满足条件f(a)?f(b)<0时,为了保证y=f(x)在区间(a,b)内只有一个零点,我们必须说明y=f(x)在区间(a,b)内单调.
例4(2012高考湖南)设定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2鸬呐己琭′(x)是f(x)的导函数,当x∈[0,穑菔保 0<f(x)<1;当x∈(0,穑 且x≠稹肌 2时,(x-稹肌 2)f′(x)>0,则函数y=f(x)-sinx在[-2穑 2穑 上的零点个数为()
A.2B.4C.5D.8
解析:由当x∈(0,穑 且x≠稹肌 2时,(x-稹肌 2)f′(x)>0,知x∈[0,稹肌 2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;x∈(稹肌 2,穑菔保琭′(x)>0,f(x)为增函数.又x∈[0,穑菔保 0<f(x)<1,在R上的函数f(x)是最小正周期为2鸬呐己谕蛔晗抵凶鞒鰕=sinx和y=f(x)草图像如下,由图知y=f(x)-sinx在[-2穑 2穑 上的零点个数为4个.
点评:当所给函数不单调且对应方程无法直接解出时,往往可利用函数性质画出函数图像,进而从图像中直接“读出”答案.本题考查函数的周期性、奇偶性、图像及两个图像的交点问题.
方法技巧提炼:
判断函数在某个区间上是否存在零点,要根据具体问题灵活处理,当能直接求出零点时,就直接求出进行判断;当不能直接求出时,可根据零点存在性定理进行判断;当用零点存在性定理也无法判断时可画出图像判断.
三、深刻领会导数的几何意义,熟练掌握导数在函数中的应用
导数是研究函数的通用、有效的工具.用导数研究函数性质,可以帮助我们进一步理解函数概念和性质,同时为我们解决函数问题开辟了一条“绿色通道”.导数是新课标的新增内容,利用导数研究函数的性质依然是高考的命题热点,主要考点有简单的函数求导和利用导数求曲线的切线斜率;利用导数求函数的单调区间;应用导数求函数的极值和最值;应用导数解决实际问题等.
例5(2012高考辽宁理)设f(x)=ln(x+1)+x+1+ax+b(a,b∈R,a,b为常数),曲线y=f(x)与直线y=32x在(0,0)点相切.
(1)求a,b的值;(2)证明:当0
由y=f(x)在(0,0)处的切线斜率为32,又y′|x=0=(1x+1+12x+1+a)x=0=32+a=32,得a=0.
(2)由均值不等式,当x>0时,2(x+1)?1
h′(x)=1x+1+12x+1-54(x+6)2
=2+x+12(x+1)-54(x+6)2
令g(x)=(x+6)3-216(x+1),则当0
因此h(x)在(0,2)内是减函数,又由h(0)=0,得h(x)<0,
于是当0
例6(2012高考安徽理)设f(x)=aex+1aex+b(a>0).(I)求f(x)在[0,+∞)上的最小值;(II)设曲线y=f(x)在点(2,f(2))的切线方程为y=32x;求a,b的值.
解析:(I)设t=ex(t≥1),则y=at+1at+by′=a-1at2=a2t2-1at2,
①当a≥1时,y′>0y=at+1at+b在t≥1上是增函数,
则当t=1(x=0)时,f(x)的最小值为a+1a+b.
②当0 当且仅当at=1(t=ex=1a,x=-lna)时,等号成立故f(x)的最小值为b+2.
(II)f(x)=aex+1aex+bf′(x)=aex-1aex,
由题意得:f(2)=3f′(2)=32ae2+1ae2+b=3ae2-1ae2=32a=2e2b=12.
点评:本题考查函数、导数的基础知识,运用导数研究函数性质等基本方法,考查分类讨论思想,代数恒等变形能力和综合运用数学知识分析问题解决问题的能力.
方法技巧提炼:
1.求函数的最值可分为以下几步:①求出可能的极值点,即f′(x)=0的解x0;②确定极值点并求出极值;③将(a,b)内的极值与f(a),f(b)比较,其中最大的为最大值,最小的为最小值;当f(x)在(a,b)内只有一个极值点时,若在这一点处f(x)有极大(小)值,则可以确定f(x)在该点处了取到最大(小)值;2.利用求导方法讨论函数的单调性,要注意以下几方面:①f′(x)>0是f(x)递增的充分条件而非必要条件(f′(x)<0亦是如此);②求单调区间时,首先要确定定义域;然后再根据f′(x)>0(或f′(x)<0)解出在定义域内相应的x的范围;③在证明不等式时,首先要构造函数和确定定义域,其次运用求导的方法来证明;3.函数、导数的综合问题往往在压轴题处出现,解决这类问题要注意:(1)综合运用所学的数学思想方法来分析解决问题;(2)及时地进行思维的转换,将问题等价转化;(3)不等式证明的方法多,应注意恰当运用,特别要注意放缩法的灵活运用;(4)要利用导数这一工具来解决函数的单调性与最值问题.
(作者:王佩其,江苏省太仓高级中学)