2018届二轮复习利用函数的导数求解“恒成立”问题的参数范围学案(全国通用)
利用函数的导数求解“恒成立”求参数范围问题
(1)恒成立问题求参数范围:
例1已知函数.
(Ⅰ)若,求的取值范围;
练习1.设函数在及时取得极值(1)求a,b的值,
(2)若对于任意的[0,3]都有成立,求c的取值范围
答案:1. 解: (1)a=-3,b=4 (2)9+8c
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(2)恒成立问题求参数范围:分离参数法。
例2. 已知函数 (1)时,求函数的单调区间和极值,(2)若函数在[1,4]是减函数,求实数的取值范围
解得:(1)函数的单调递减区间是,单调递增区间是(,极小值是
(2)由得依题意所以即又在[1,4]上是减函数,故(4)min
=所以
练习1.已知(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围。(2)求证:
解:(1)
(2)构造函数且则由(1)知当a=-1时,故h(x)在(0,1)上单调递减,h(x)0时,
参考答案:
1.解:1.
2.令
函数的图像恒在直线下方,等价于在区间上恒成立。令得
(1)。若时,在区间上是增函数,在减函数,并且在区间上有,不合题意;
(2).当时,g(x)在区间上也是增函数,也不合题意;
(3).若,则有2a-1,此时在区间上是减函数,要使
在此区间上恒成立,只需有此求得a的范围是.
2.解: (Ⅰ)函数的定义域是,
设则令则当时, 在(-1,0)上为增函数,
当x>0时,在上为减函数.所以h(x)在x=0处取得极大值,而h(0)=0,所以,函数g(x)在上为减函数.于是当时,当x>0时,
所以,当时,在(-1,0)上为增函数.
当x>0时,在上为减函数.
故函数的单调递增区间为(-1,0),单调递减区间为.
(Ⅱ)不等式等价于不等式由知,
设则
由(Ⅰ)知,即所以于是G(x)在上为减函数.故函数G(x)在上的最小值为
所以a的最大值为
(4)恒成立问题求参数范围—不等式放缩法
例5.设函数 (1)若a=0,求的单调区间。(2)若当时,,求a的取值范围。
解:(1)在(单调递减,在单调增加。
(2)由(1)知当且仅当x=0时等号成立。故当1-2a0即。
由可得从而当时故当而于是不合题意,故
例6. 设函数.
(Ⅰ)证明:当时,;(Ⅱ)设当时,,求a的取值范围.
练习1.设函数
(Ⅰ)当曲线处的切线斜率
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知函数有三个互不相同的零点0,,且。若对任意的
,恒成立,求m的取值范围。
2.已知函数(),其中.
(Ⅰ)当时,讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若函数仅在处有极值,求的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
参考答案
1.(1解:当
所以曲线处的切线斜率为1. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)解:,令,得到
因为
当x变化时,的变化情况如下表:
+
0
-
0
+
极小值
极大值
在和内减函数,在内增函数。
函数在处取得极大值,且=
函数在处取得极小值,且=
(3)解:由题设,
所以方程=0由两个相异的实根,故,且,解得
因为
若,而,不合题意
若则对任意的有
则又,所以函数在的最小值为0,于是对任意的,恒成立的充要条件是,解得 w.w.w.k. 综上,m的取值范围是
2.(Ⅰ)解:.
当时,.
令,解得,,.
当变化时,,的变化情况如下表:
0
2
-
0
+
0
-
0
+
↘
极小值
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以在,内是增函数,在,内是减函数.
(Ⅱ)解:,显然不是方程的根.
为使仅在处有极值,必须成立,即有.
解些不等式,得.这时,是唯一极值.
因此满足条件的的取值范围是.
(Ⅲ)解:由条件,可知,从而恒成立.
当时,;当时,.
因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.
为使对任意的,不等式在上恒成立,当且仅当,即
,在上恒成立.所以,因此满足条件的的取值范围是.