高考数学专题复习讲义全国通用版——三种化归策略解导数问题 学案(含解析)

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高考数学专题复习讲义全国通用版——三种化归策略解导数问题 学案(含解析)

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三种化归策略解导数问题
(解析版)
化归,就是把待解决或难解决的问题,通过某种手段或方法,将之归结为一类已经解决或者比较容易解决的问题,最终求得原问题的解答.常见的化归策略有:化陌生为熟悉,化繁为简,正难则反等.
1. 化陌生为熟悉
例1 已知函数.
(1)若函数,求函数的单调区间;
(2)若直线为曲线在点处的切线,直线与曲线相交于点,且,求实数的取值范围.
思路分析
第(1)问比较简单,直接求导,利用函数单调性和导数的关系可写出单调区间.不少同学对第(2)问的已知条件可能感到陌生,难以形成解题思路.此时可考虑化归的思想方法,将切线与曲线相交的取值范围问题转化成熟悉的方程问题.
由于交点的横坐标是方程的解,故就等价于方程的根的分布问题.
简解
(1)由题知,,分析可得的增区间为和,减区间为.
(2),.
直线与曲线两者图象相交于点且,
化归为关于的方程在上有解.
令,,,.
再令,.
①当时,在上递减,在上递增,所以.
又,所以存在唯一,有.
此时在上递增,在上递减,所以.
又,所以存在唯一,有,所以符合.
②当时,在上递减,所以,在上递增,
所以,即在上无零点,舍去.
综上,的取值范围为.
2. 化繁为简
例2 若不等式对恒成立,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
思路分析
解决“恒成立”问题,要么分离参数,要么转化为函数最值问题.本题中,分离参数后的函数比较复杂,暂时放弃.考虑移项后构造函数,新函数需要通过多次求导并结合端点效应才能确定其单调性,难度还是不小.此时不妨想想指对同构,将不等式中的函数进行变形,转化为研究同构函数的单调性,此同构函数解析式简单,研究单调性较易.这样的化归体现了化繁为简的原则,值得大家仔细琢磨.
解答
原不等式可化为.
令,,,
,,
,,
①当,即时,,则在单调递增,,所以在单调递增. 因此时,,满足条件.
②当时,,且易知趋近于时,趋近于,
所以在有解,设为.
当时,,在上单调递减,,所以在上单调递减,因此,矛盾.
综上:.
故选B.
指对同构法解析
原不等式变形为,
即.
构造同构函数,则有.
易证,所以在上是单调递增函数,
故,解得.
3. 正难则反
例3已知函数在区间上不单调,则实数的取值范围为______.
思路分析
已知条件中出现了“不”这个否定性词汇,使得满足条件的情况多样. 可以考虑问题的反面:“函数在区间上单调”,转化为研究导数的
符号问题. 这种化归是正难则反的策略,在遇到含否定性词汇的问题时可以考虑使用.
(i) 若函数在区间上单调递增,则在上恒成立,所以,得
令,设,,显然函数在区间上单调递减,所以,即
由①可知,
(ii) 若函数在区间上单调递减,则在上恒成立,所以,得
结合 (i) 可知,.
综上,若函数在区间上单调,则实数的取值范围为
所以若函数在区间上不单调,则实数的取值范围为
高中数学的知识内容丰富且深刻,要学好绝非易事,复习时体会并学会应用隐藏在其中的数学思想方法是必经之路. 化归思想在解其他知识相关问题中也有着广泛的应用,同学们不妨试试找一找,练一练,相信勤加练习之后必定会深刻理解这一思想的奥妙,有助于提升解题能力.三种化归策略解导数问题
(原卷版)
化归,就是把待解决或难解决的问题,通过某种手段或方法,将之归结为一类已经解决或者比较容易解决的问题,最终求得原问题的解答.常见的化归策略有:化陌生为熟悉,化繁为简,正难则反等.
1. 化陌生为熟悉
例1 已知函数.
(1)若函数,求函数的单调区间;
(2)若直线为曲线在点处的切线,直线与曲线相交于点,且,求实数的取值范围.
2. 化繁为简
例2 若不等式对恒成立,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 正难则反
例3已知函数在区间上不单调,则实数的取值范围为______.

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