最全总结之导数恒成立问题

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

恒成立问题

类型一由恒成立求参数之参数分离

例1.(宜昌市2019届)已知函数.

(1)求函数的单调区间;

(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.

解析:(1)依题意,

当时,令,得或,令,得,

可知的增区间为,,减区间为;

当时,令,得,令,得或,

可知的增区间为,减区间为,.

综上,当时,的增区间为,,减区间为;

当时,的增区间为,减区间为,.

(2)方法一:,即,

令,则,

令,则.

①若,当时,,从而在上单调递增,

因为,故当时,,即,

从而在上单调递增,因为,

故当时,恒成立,符合题意;

②若,当时,恒成立,从而在上单调递减,

则,即时,,

从而在上单调递减,此时,不符合题意;

③若

,由

,得,当时,,故

在上单调递减,则,即

上单调递减,故当

时,,不符合题意;

综上所述,实数的取值范围为

方法二 分离参数法(好处是不用讨论参数,坏处是可能计算比较复杂)

,即

x x xe x e a 221-->即的最大值问题转化成求函数令)(1)(22x g xe

x e x g x

x --=

x x e x e x x x g 2222122)('-++=

x e x x x h 22122)(-++=令

x x e x x e x x h 22224)(224)('-+=-+=ϕ,令则 )1(4)('2x e x -=ϕ则00)('==x x 得:令ϕ

上单调递减上单调递增,在在所以),0()0,()(+∞-∞x ϕ

0)0()(=≤ϕϕx 0)('≤x h 即0)0()()(')(=<=h x h x g x h 单调递减,则所以

)0()()(g x g x g <单调递减,则所以

0lim )0(→=x g x x

xe x e 221

--1

)12(12lim )'

()'1(lim 220220=+-=--=→→x e e xe x e x x x x x x 用到洛必达法则)( 11)(≥⇒

跟踪训练一

1. (长春实验高中2019届 )已知函数.

(1)证明:当时,函数

在上是单调函数;

(2)当时,

恒成立,求实数的取值范围. 解析:(1)

令,则.

则当时,,当时,.

所以函数在取得最小值,.

故,即函数在上是单调递增函数.

(2)当时,,即

令(),则

令(),则.

当时,单调递增,.

则当时,,所以单调递减.

当时,,所以单调递增.

所以,所以.

点睛:导数问题经常会遇见恒成立的问题:

(1)根据参变分离,转化为不含参数的函数的最值问题;

(2)若就可讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值以及最值,最终转化为,若恒成立,转化为;

(3)若恒成立,可转化为.

2.(2019届高三毕业班)已知函数.

(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ)若恒成立,求的取值范围.

解析:(Ⅰ)当时,,则,

∴,,

∴曲线在点处的切线方程为.

(Ⅱ)若对恒成立,即对恒成立,

设,可得,

由,可得,

当时,,单调递增;

当时,,单调递减.

∴在处取得极大值,且为最大值,

∴的取值范围为.

【点睛】曲线的切线问题要区分是“在点”还是“过点”切线问题,在点相比容易,“过点”则需要对此点进行分情况讨论;恒成立问题常见解法是分离变量,构造新函数求解最值,有时也可分情况讨论。

(安徽省蚌埠市2019届高三第一次教学质量检查考试数学(文)试题)

3.已知函数.

当时,求函数单调区间;

若恒成立,求的值.

解析:时,,

故,

令,解得:,

令,解得:,

故在递减,在递增;

若恒成立,即,

时,,

问题转化为,

令,

则,

令,,

则,,

故在递减,,

故在递增,,

故,在递减,

而时,,

故,故,

时,显然成立,

时,,

问题转化为,

令,

则,

令,,

则,,

故在递减,,

故在递减,,

故,在递减,

而时,,

故,故,

综上:.

【点睛】本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及不等式恒成立问题,考查转化思想,分类讨论思想,是一道综合题.不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数恒成立(即可)或恒成立(即可);② 数形结合(

图象在上方即可);③ 讨论最值或恒成立;④ 讨论参数,排除不合题意的参数范围,筛选出符合题意的参数范围.

类型二求最大最小整数

例1. (成都市实验外国语学校2019届)已知函数(为自然对数的底数,为常数,并且).

(1)判断函数在区间内是否存在极值点,并说明理由;

(2)若当时,恒成立,求整数的最小值.

相关文档
最新文档