从2020年高考导数解答题谈谈如何备考

(整期优先)网络出版时间:2020-10-27
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从 2020 年高考导数解答题谈谈如何备考

饶 艳 刘清华

云南省昭通市第一中学 657000

摘要:导数的考查又主要以函数为载体,在全国各省市的高考中基本都以压轴题的形式出现,难度较大,基本已经成为了很多同学的噩梦和答题的禁区,今天我们就一同来分析、进一步认识导数综合试题,并在教学中能带领学生一起分析高考高考试题,帮助学生克服心理上、方法上、计算上的难关。

关键词:函数 导数 分类讨论 不等式

一、 高考试题分析

纵观近几年各地高考试题,众多关于导数应用方面的试题无论是题型的设计,还是能力的立意,理性思维的考查等都能给人面目一新之感。在高考命题时,强调导数与函数、不等式、数列,以及向量、圆锥曲线等主干知识点的整合、创设问题情境,重视多种信息的加工,同时,对能力的考查,仍以思维能力为核心,全面考查各种能力,强调探究性、综合性、应用性,强化对素质教育的正确导向1】

尽管年年高考不断变化,不断将题型推陈出新,经过多年的收集和整理,不难发现导数与函数综合问题主要可以分为以下几类:

  1. 三次函数综合考查问题

(2020年全国3卷)设函数5f97ca9fea8b0_html_674624602a1d948a.gif ,曲线5f97ca9fea8b0_html_f35e17ddf03bed86.gif 在点5f97ca9fea8b0_html_92c4f041a644de4a.gif 处的切线与5f97ca9fea8b0_html_b41daf6d214d2dc3.gif 轴垂直.

(1)求5f97ca9fea8b0_html_f1ff35082eeb7957.gif ;(2)若5f97ca9fea8b0_html_b8f4742fd701f61f.gif 有一个绝对值不大于1的零点,证明:5f97ca9fea8b0_html_b8f4742fd701f61f.gif 所有零点的绝对值都不大于1.

  1. 指数函数与一次函数或二次函数的综合问题;

高考扫描:(2020全国1卷)

已知函数5f97ca9fea8b0_html_cafc47640817e129.gif .(1)当5f97ca9fea8b0_html_d3764b11d84a62c9.gif 时,讨论5f97ca9fea8b0_html_d50b79bc6ad4773f.gif 的单调性;

(2)当5f97ca9fea8b0_html_e9458bef8d27745c.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_f8851d7099d26aa8.gif ,求5f97ca9fea8b0_html_efb3d693ac8f6fc.gif 的取值范围.

  1. 对数函数与一次函数或二次函数的综合问题;

  2. 指数与对数相结合的问题;

  3. 三角函数与二次、指数、对数函数问题相结合考查的问题;

高考扫描:(2020年全国2卷)

已知函数5f97ca9fea8b0_html_947f8912780e7bbe.gif

(1)讨论5f97ca9fea8b0_html_b8f4742fd701f61f.gif 在区间5f97ca9fea8b0_html_781725eb159d8e20.gif 的单调性;

(2)证明:5f97ca9fea8b0_html_f204bfea9e9cceb3.gif

(3)设5f97ca9fea8b0_html_92a544a2ead888c6.gif ,证明:5f97ca9fea8b0_html_65c31a42543d2325.gif

  1. 备考策略

在形形色色的考题中,发现高考还是注重基本方法、基本原理的考查,所以我们在平时的复习中要善于带领学生一起总结归纳常见的答题方法,函数与导数综合试题主要考查单调性、极值、最值、恒成立或存在、不等式综合问题等,下边我们一起来看一下常见问题的具体处理办法:

  1. 指数函数和对数函数结合巧分离、巧设零点

此类题目在近几年高考中有加强趋势,难度较大,这类题目通常分离指数和对数到等式的两边,不能盲目的求导,甚至二次求导。有时如遇零点不易求出,我们还需要果断假设零点,如2013年高考新课标全国2卷.

典例:设函数5f97ca9fea8b0_html_27b9e050d29214f9.gif

(1) 讨论5f97ca9fea8b0_html_4da0f8a522d99ea9.gif 的导函数5f97ca9fea8b0_html_f33d125842aebc9a.gif 零点的个数;(2)证明:当5f97ca9fea8b0_html_31d4d74420063960.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_8ed21b1d924f2917.gif

解析:(1)由5f97ca9fea8b0_html_c5c080226b99e259.gif ,得5f97ca9fea8b0_html_a5bfc0b68ea19cb3.gif

5f97ca9fea8b0_html_1aedb2a9b9db997f.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_fff9de2fbca482b6.gif 没有零点;当5f97ca9fea8b0_html_31d4d74420063960.gif 时,因为5f97ca9fea8b0_html_763edb656d930ab9.gif 单调递增,5f97ca9fea8b0_html_e828aac569458342.gif 单调递增,所以5f97ca9fea8b0_html_f33d125842aebc9a.gif5f97ca9fea8b0_html_4d4fccaca31583b.gif 单调递增。又5f97ca9fea8b0_html_2dd19ad399270068.gif ;当5f97ca9fea8b0_html_e0e12344ec6d2562.gif 满足5f97ca9fea8b0_html_4e5f85191291d413.gif5f97ca9fea8b0_html_40d95740fbcdd419.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_bd53bf3a8eac9d75.gif

故当5f97ca9fea8b0_html_31d4d74420063960.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_f33d125842aebc9a.gif 存在唯一零点。

(2)由(1),可设5f97ca9fea8b0_html_f33d125842aebc9a.gif5f97ca9fea8b0_html_4d4fccaca31583b.gif 的唯一零点为5f97ca9fea8b0_html_14403701a0221b96.gif 。当5f97ca9fea8b0_html_cf43136c815c5827.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_4eb74d583e38d1b0.gif ;当5f97ca9fea8b0_html_ed0d3074183c0294.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_9b8bd45fd053c839.gif 。故5f97ca9fea8b0_html_4da0f8a522d99ea9.gif5f97ca9fea8b0_html_13802df8a35e0015.gif 单调递减,在5f97ca9fea8b0_html_703d2033c98ca1c2.gif 单调递增,所以当5f97ca9fea8b0_html_9d827408598486b9.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_4da0f8a522d99ea9.gif 取得最小值5f97ca9fea8b0_html_669aedf7c41380bf.gif

由于5f97ca9fea8b0_html_450b07f3924be5da.gif ,所以5f97ca9fea8b0_html_c3255261383b3782.gif (当且仅当5f97ca9fea8b0_html_570cfda87a8bc237.gif ,即5f97ca9fea8b0_html_c4a8f42d916447ff.gif 时,取“=”)。所以,当5f97ca9fea8b0_html_31d4d74420063960.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_14dc2845793fcba5.gif

大家注意此题第二问的处理,知道导函数中知道零点的存在,但是解不出来,我们可以巧妙的设零点为5f97ca9fea8b0_html_80c1e60da4ec1984.gif ,然后结合5f97ca9fea8b0_html_450b07f3924be5da.gif 分别消去指数和对数,然后转化为基本不等式处理。

  1. 函数零点问题不忘数学结合思想

典例:已知函数f(x)=(2-a)x-2(1+ln x)+a5f97ca9fea8b0_html_cc29de34cf12d806.gif .若对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上方程f(x)=g(x0)总存在两个不等的实根,求实数a的取值范围.

解析: g′(x)=e1xxe1x=(1-x)e1x,当x∈(0,1)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;

x∈(1,e]时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减,又g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e2-e>0,

∴函数g(x)在(0,e]上的值域为(0,1].方程f(x)=g(x0)等价于(2-a)(x-1)-g(x0)=2ln x,令p(x)=(2-a)(x-1)-g(x0),则p(x)过定点(1,-g(x0)),且-1≤-g(x0)<0,令t(x)=2ln x,由p(x),t(x)的图象可知,要使方程f(x)=g(x0)在(0,e]上总存在两个不相等的实根,需使在(0,e]上恒成立,

即(2-a)(e-1)-g(x0)≥2ln e=2,∴a≤2-,∵0<g(x0)≤1,∴min=2-,∴a≤2-.综上所述,a的取值范围为.

完整的解决此题,需要兼顾参数5f97ca9fea8b0_html_c985c898d24e2f44.gif5f97ca9fea8b0_html_7daef5a0940cad1c.gif 之间的关系,本题巧妙的运用直线的点斜式方程将二者练习了起来,在运用数形结合思想处理两个实根的问题,本来函数、方程、不等式就是一个不可分割的整体,做题时一定要注意这三者之间的联系。

  1. 三角函数综合问题尽量巧放缩

典例:设函数5f97ca9fea8b0_html_bbd63bf858df371.gif1)求证:当5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif时,5f97ca9fea8b0_html_4647e23df67d8182.gif

  1. 若不等式5f97ca9fea8b0_html_ec45af82c8569bfd.gif对任意5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif恒成立,求实数5f97ca9fea8b0_html_797ee38dca9fb8aa.gif的取值范围。

解析:

(1)5f97ca9fea8b0_html_9348271cab008727.gif5f97ca9fea8b0_html_ef47bc86f8d15874.gif5f97ca9fea8b0_html_1ed64bf0b3cbecfa.gif5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_47589fd94591cf88.gif5f97ca9fea8b0_html_1134b34a1c4a3bf7.gif 为增函数,所以5f97ca9fea8b0_html_bb58ce78e925e219.gif

(2)由(1)知当5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif 时,5f97ca9fea8b0_html_2b3ca90b6a0ff18c.gif5f97ca9fea8b0_html_b63c3ff8a0007edf.gif所以5f97ca9fea8b0_html_58c07855e31c1c75.gif

5f97ca9fea8b0_html_7c31c659fd8e54e4.gif5f97ca9fea8b0_html_537320b2c188ad78.gif5f97ca9fea8b0_html_16cc4185d222e7d7.gif5f97ca9fea8b0_html_2b785437d6d232a7.gif5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif时,5f97ca9fea8b0_html_f600f847bd201b08.gif为增函数,所以5f97ca9fea8b0_html_452f117c0630450e.gif所以5f97ca9fea8b0_html_10cc10f87ca1c02a.gif为增函数,

所以5f97ca9fea8b0_html_3a3e030a387b3c68.gif所以5f97ca9fea8b0_html_fbef0195d9ef7d0.gif对任意的5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif恒成立。

5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif5f97ca9fea8b0_html_806ba6dcdf8e8be9.gif时,5f97ca9fea8b0_html_666e58a5f4de0f6.gif所以当5f97ca9fea8b0_html_806ba6dcdf8e8be9.gif5f97ca9fea8b0_html_e21c6e8d3838964e.gif对任意的5f97ca9fea8b0_html_e0c9720bf48dbb21.gif恒成立。

5f97ca9fea8b0_html_70ca56bb7c51684.gif时,设5f97ca9fea8b0_html_5907d0da4c2df76e.gif5f97ca9fea8b0_html_7c1361c31eb88ff0.gif

所以存在实数5f97ca9fea8b0_html_3c8b87c53e1fb449.gif使得对任意的5f97ca9fea8b0_html_a671ad6dbcb82a46.gif5f97ca9fea8b0_html_3508261d2bff848.gif所以5f97ca9fea8b0_html_b265ce855564e678.gif时不符合题意。

综上,实数5f97ca9fea8b0_html_775942782be2c4d.gif的取值范围为5f97ca9fea8b0_html_56a18423735c7ddd.gif

此题巧妙的运用我们熟悉的基本初等函数进行放缩,再如今年新课标全国3卷21题,还巧妙运用了三角不等式进行放缩,对于此类问题,我们要不断的收集常见的放缩方法,如常见的5f97ca9fea8b0_html_6039e249fbe90037.gif时,5f97ca9fea8b0_html_2cdb2fbe182259cf.gif5f97ca9fea8b0_html_11912ab53266bb3e.gif时,5f97ca9fea8b0_html_eb789afb4c1fc155.gif等丰富自己做题的经验,才能做到有备无患。

【1】黄丽生,与主干知识整合,综合考察导数应用能力[J].试题与研究,2006/7

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