板块一函数与导数创新点1以高等数学知识为背景的导数问题高考定位1.导数解答题与高等数学知识交汇命题,考查考生的知识迁移能力、现场学习能力与现场运用能力,逐渐成为命题的热点,难度较大,一般作为压轴题出现;2.常见的高等数学知识除了前面学习过的泰勒公式与洛必达法则、还有拉格朗日中值定理、罗尔中值定理、柯西中值定理、伯努利不等式、微积分、帕德近似等.精准强化练题型一拉格朗日中值定理、罗尔中值定理、柯西中值定理题型二帕德近似题型三微积分、洛必达法则题型突破例1题型一拉格朗日中值定理、罗尔中值定理、柯西中值定理(2024·济宁模拟)已知函数f(x)=lnx-12ax2+12(a∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1x-ax=1-ax2x,①若a≤0,f′(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)上单调递增.②若a>0,x∈0,1a时,f′(x)>0,f(x)单调递增;x∈1a,+∞时,f′(x)<0,f(x)单调递减.综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a>0时,f(x)在0,1a上单调递增,在1a,+∞上单调递减.(2)若0<x1<x2,证明:对任意a∈(0,+∞),存在唯一的实数ξ∈(x1,x2),使得f′(ξ)=f(x2)-f(x1)x2-x1成立;令F(x)=f′(x)-f(x2)-f(x1)x2-x1(x>0),则F(x)=1x-ax-lnx2-12ax22-lnx1+12ax21x2-x1=1x-ax-lnx2-lnx1x2-x1+12a(x2+x1),因为a>0,所以F(x)=1x-ax-lnx2-lnx1x2-x1+12a(x2+x1)在区间(x1,x2)上单调递减.F(x1)=1x1-ax1-lnx2-lnx1x2-x1+12a(x2+x1)=1x1-lnx2-lnx1x2-x1+12a(x2-x1)=1x2-x1x2x1-1-lnx2x1+12a(x2-x1).令g(t)=t-1-lnt,t>0,则g′(t)=1-1t=t-1t,所以t∈(0,1)时,g′(t)<0,g(t)单调递减,t∈(1,+∞)时,g′(t)>0,g(t)单调递增,所以g(t)min=g(1)=0,又0<x1<x2,所以x2x1>1,所以gx2x1=x2x1-1-lnx2x1>0恒成立,又因为a>0,x2-x1>0,所以F(x1)>0.同理可得,F(x2)=1x2-x11-x1x2-lnx2x1+12a(x1-x2),由t-1-lnt≥0(t=1时等号成立)得,1t-1-ln1t≥0,即1-1t-lnt≤0(t=1时等号成立),又0<x1<x2,所以0<x1x2<1,所以1-x1x2-lnx2x1<0恒成立,又因为a>0,x1-x2<0,x2-x1>0,所以F(x2)<0,所以区间(x1,x2)上存在唯一实数ξ,使得F(ξ)=0,所以对任意a∈(0,+∞),存在唯一的实数ξ∈(x1,x2),使得f′(ξ)=f(x2)-f(x1)x2-x1成立.(3)设an=2n+1n2,n∈N*,数列{an}的前n项和为Sn.证明:Sn>2ln(n+1).当a=1时,由(1)可得,f(x)=lnx-12x2+12在(1,+∞)上单调递减.所以x>1时,f(x)<f(1)=0,即lnx-12x2+12<0.令x=n+1n,n∈N*,则lnn+1n-12n+1n2+12<0,即n+1n2-1>2ln(n+1)-2lnn,即2n+1n2>2ln(n+1)-2lnn,令bn=2ln(n+1)-2lnn,n∈N*,则an>bn,所以a1+a2+a3+…+an>b1+b2+b3+…+bn=2ln2-2ln1+2ln3-2ln2+…+2ln(n+1)-2lnn=2ln(n+1),所以Sn>2ln(n+1).规律方法1.本题第二问实际上是拉格朗日中值定理,其内容如下若函数f(x)满足如下条件:(1)f(x)在闭区间[a,b]上连续;(2)f(x)在开区间(a,b)内可导.则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得f′(ξ)=f(b)-f(a)b-a.2.解决以拉格朗日中值定理为背景的问题的一般步骤(1)研究f(x)的单调性;(2)自定义x1,x2的大小,并判断f(x1)、f(x2)的大小,去掉分母或绝对值;(3)构造新函数F(x),转化为新函数的单调性或最值解决问题.罗尔中值定理是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一,其他两个分别为:拉格朗日中值定理、柯西中值定理.罗尔定理描述如下:如果R上的函数f(x)满足以下条件:①在闭区间[a,b]上连续,②在开区间(a,b)内可导,③f(a)=f(b),则至少存在一个ξ∈(a,b),使得f′(ξ)=0.据此,解决以下问题:(1)证明方程4ax3+3bx2+2cx-(a+b+c)=0在(0,1)内至少有一个实根,其中a,b,c∈R;训练1设F(x)=ax4+bx3+cx2-(a+b+c)x,x∈[0,1],则F′(x)=4ax3+3bx2+2cx-(a+b+c)...