导数解题技巧

考点1. 单调区间问题

单调区间一般是导数大题中较为简单的一问,目的在于给第二问提供一些条件。一般为4分。该问的核心是正确求导,在正确求导的基础上解决不等式问题。

例题1.已知函数$f(x)=-a\ln x+(a+1)x-\frac{1}{2}x^2$ ,讨论函数的单调性。

解:定义域:$x \in (0,+\infty)$

​ $f’(x)=\frac{a}{x}+a+1-x$

令其大于0.

$-x^2+(a+1)x+a>0\ \ \ => (x-1)(x-a)<0$

若$a>1$ 则$f(x)$在$x\in (1,a)$上单调递增,在….(略)

这类问题比较简单,需要细心完成。

考点2.不等式恒成立问题

这类问题有的简单,有的较难。这类问题核心是求出某个参数的取值范围,使得某一不等式恒成立或者证明某一不等式恒成立。

这类问题如果出现在第二问,注意使用第一问的结论,很大概率上可以作为放缩的依据。

对于这类问题,常用的方法有以下几种:

最值法

先求导。令导数等于零。简单问题在这里已经可以求出根了。求出根后带回原函数,求出最值,证明不等式/求解与参数相关的不等式。

思维难度:1

计算难度:5

困难问题会发现无法直接求出根,这时要用隐零点问题的求解方法求出隐零点再回带。(虽然大概率求出隐零点后还是带不进去)

处理较难问题时容易出现最值极其复杂而难以求解的情况,使用放缩法。(放缩完还是不会做)

参变分离法

将含参数的所有项移到一边。參变分离。将另一边不含参数的式子变形后设为函数$g(x)$,利用函数的最大值最小值求解不等式

思维难度:2

计算难度:3~5

较难问题需要将$g(x)$大力变形后解决。困难问题可能直接无法使用本方法解决。

极值点偏移

本方法专门对证明两个根之间的不等关系。

首先求导,求出极值点。求出极值点后,将一个根$x_2$根据极值点对称,确定单调区间。 之后比较$f(x_2),f(n-x_2)$,将$x_2$代换为$x_1$,根据已有的不等关系,证明题设不等式。

例题:2016年全国I 理科数学 21

思维难度:4

计算难度:2

适用范围较小。挺常用的。

换元法

对于极值点偏移问题,还可以使用换元法。

首先将两根带入,求得两个方程。

将两个方程相减后,可以得到一个关于参数的式子,再次带入两个方程相加的式子。

这时候你会发现你得到了一个大式子(一大坨屎)

我们尝试化简。

找到式子中存在的可以用两根进行某种运算表示的小式子,换元。

这时出现了一个函数。

尝试求导、求极值。。。

然后就完了

思维难度:5

计算难度:3

适合在忘了极值点偏移的时候用

考点3.根数量讨论

这类问题相对套路化。一般就是第二问问某个方程有几个根,求某个参数的取值范围。

方法也比较简单。首先求导。找到两个极值点。

然后找左右极限,当然不能露出是极限。通过其他方式巧妙求出边界范围。

最后根据题目要求,找到正负交替,然后求解。

这里的难点是找正负交替。

常见的方法有两种。

第一种:求出参数范围。在参数范围外选择某个具体的数,让这个数所对应的函数值具有某种性质,从而确定正负交替。

第二种:有时候会发现,第一种用不了。我们没法找到某个具体的值,让我们想要的条件成立。这时,我们只需要求出一个最大的x,满足某种不等关系。这种不等关系下,可以找到正负交替就可以了。

当然,如果还是搞不出来,那就求极限吧,2分

考点4.放缩法

这是一门玄学。

一般来说,放缩的条件是题目的第一问给过的,只需要好好利用第一问就可以得到所需要的不等式。

对于没有给的题目,一般需要记住一下几个不等式(需要证明)

$e^x\geq x+1$

$e^x\geq ex$

$\ln x \leq x - 1$

$\ln x \leq \frac{x}{e}$

考点5.隐零点问题

自己找正负交替去

考点6.其他常用技巧


导数解题技巧
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作者
yingziyu-llt
发布于
2022年3月13日
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