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 ... ...
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