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导数解答题全 题型归类和解析方法(5) 不等式恒成立

导数解答题全 题型归类和解析方法(5)   不等式恒成立
导数解答题全 题型归类和解析方法(5)   不等式恒成立

---------导数解答题题型归类及解题分析方法----------------不等式恒成立问题--------------------------

导数解答题: 题型归类和解析方法

五.不等式恒成立问题

一些结论方法

1.若函数()n m x f ,)(值域,a >)(x f 恒成立,,则n a ≥

2.若函数[]n m x f ,)(值域,>a )(x f 恒成立,则n a >

3.若函数()n m x f ,)(值域,≥a )(x f 恒成立,,则n a ≥

4.若函数[]n m x f ,)(值域,≥a )(x f 恒成立,则n a ≥

5.若函数()n m x f ,)(值域,

6.若函数[]n m x f ,)(值域,

7.对任意()()n m x n m x ,,,21∈∈,)()(21x g x f ≥恒成立。则≥min 1)(x f max 2)(x g 。

8.对(),,1n m x ∈,恒成立)()(11x g x f ≥。转化0)()(11≥-x g x f 恒成立

9. 对()()n m x n m x ,,,21∈∈,

a x x x f x f ≥--2

121)()(成立。则构造函数ax x f x t -=)()(。 转化证明)(x t 在()n m ,是增函数。

题型1 已知单变量不等式恒成立,求参数范围。

方法:(1)分离法:不等式中的参数移至不等式一侧,设不等式另一侧的含单变量式子函数,求最值(研究单调性时,或多次求导。)可能用罗比达法则。

(2)讨论法: 代特值缩小范围。关键确定讨论标准。

分类的方法:(1)函数在区间的单调性,即导数在区间恒正负或不恒正负。

(2)极值点在区间的关系不定而引起分类。

(3)在求极值点的过程中,导函数涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定。 分类必须从同一标准出发,做到不重复,不遗漏。

(3)转化新函数解决。由不等式变形,构造新函数,余同(2)

(4)数形结合:

(5)变更主元 适合已知单变量不等式恒成立,求多参数中参数范围。

解题分析思路 1. 化简不等式。 2.利用条件尽可能缩小k 的取值范围,此或可得一点步骤分,同时减少 讨论法的讨论量。3.选方法一般为分离法或讨论法。

题型2 已知双变量不等式恒成立,求参数范围。

方法:构造函数,研究函数是单调的解决。

---------导数解答题题型归类及解题分析方法----------------不等式恒成立问题--------------------------

题型3 多参数的不等式恒成立,求参数范围。

方法:选变量和一参数,其他参数视为常数,转化为题型2,方法多为分离法或讨论法。

举例练习

题型1 已知单变量不等式恒成立,求参数范围。

方法:(1)分离法:求最值时,可能用罗比达法则;研究单调性时,或多次求导。

(2)讨论法: 有的需构造函数。关键确定讨论标准。分类的方法:在求极值点的过程中,

未知数的系数与0的关系不定而引起的分类;有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定);极值点的大小关系不定而而引起的分类;极值点与区间的关系不定而引起分类。分类必须从同一标准出发,做到不重复,不遗漏。

(3)转化新函数解决。由不等式变形,构造新函数,余同(2)

(4)数形结合:

(5)变更主元

解题思路 1.代特值缩小范围。2. 化简不等式。3.选方法(用讨论法时,或构造新函数)。

方法1:分离法。

求最值时,可能用罗比达法则;研究单调性时,或多次求导。

例1已知函数12)(2

---=ax x e x f x

,(其中∈a R ,e 为自然对数的底数).当x ≥1时,若关于x 的不等式)(x f ≥0恒成立,求实数a 的取值范围.(改x ≥0时,)(x f ≥0恒成立.a ≤1)

解:(2)[方法一]分离法x ≥1,≥≤, 设,则, 设12)1()(2+--=x e x x x ?,则1 2 ) ( 2 - - - = ∴ a x e x f x a ? 0 x

x e x 1 2 2 - - x x e x g x 1 2 ) ( 2 - - = 2 2 1 2 ) 1 ( ) ( ' x x e x x g x + - - =

2020年高考数学导数压轴题每日一题 (1)

第 1 页 共 1 页 2020年高考数学导数压轴题每日一题 例1已知函数f(x)=e x -ln(x +m).(新课标Ⅱ卷) (1)设x =0是f(x)的极值点,求m ,并讨论f(x)的单调性; (2)当m≤2时,证明f(x)>0. 例1 (1)解 f (x )=e x -ln(x +m )?f ′(x )=e x -1x +m ?f ′(0)=e 0-10+m =0?m =1, 定义域为{x |x >-1}, f ′(x )=e x -1x +m =e x (x +1)-1x +1, 显然f (x )在(-1,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增. (2)证明 g (x )=e x -ln(x +2), 则g ′(x )=e x -1x +2 (x >-2). h (x )=g ′(x )=e x -1x +2(x >-2)?h ′(x )=e x +1(x +2)2 >0, 所以h (x )是增函数,h (x )=0至多只有一个实数根, 又g ′(-12)=1e -132 <0,g ′(0)=1-12>0, 所以h (x )=g ′(x )=0的唯一实根在区间??? ?-12,0内, 设g ′(x )=0的根为t ,则有g ′(t )=e t -1t +2=0????-12g ′(t )=0,g (x )单调递增; 所以g (x )min =g (t )=e t -ln(t +2)=1t +2+t =(1+t )2t +2>0, 当m ≤2时,有ln(x +m )≤ln(x +2), 所以f (x )=e x -ln(x +m )≥e x -ln(x +2)=g (x )≥g (x )min >0.

01导数应用——不等式恒成立问题

2015届高三培优____导数应用不等式恒成立问题 【基础导练】 1.已知函数32()39f x x x x c =--+,若[2,6]x ∈-时,()2f x c <恒成立,则c 的取值范 围是 解析:问题等价于3239()c x x x g x >+-=,只要max ()(6)54c g x g >== 答案:(54,)+∞ 2.已知33()3,(0),()3,(0)f x x x x g t t t m t =-≤=-+≥,若对任意0,0x t ≤≥恒有不等 式()()g t f x ≥成立,则实数m 的取值范围是 解析:求得max ()(1)2f x f =-=,min ()(1)2g t g m ==-,只需22m -≥,即 4.m ≥ 答案:[4,)+∞ 3.设函数()(1)ln(1)f x x x =++,若对所有的0x ≥,都有()f x ax ≥成立,则实数a 的 取值范围 . 【解析】令()(1)ln(1)g x x x ax =++-, 对函数()g x 求导数:'()ln(1)1g x x a =++-令'()0g x =,解得11a x e -=-, (i)当1a ≤时,对所有0,'()0x g x >>,所以()g x 在[0,)+∞上是增函数, 又(0)0g =,所以对0x ≥,都有()(0)g x g ≥, 即当1a ≤时,对于所有0x ≥,都有()f x ax ≥. (ii)当1a >时,对于101a x e -<<-,'()0g x <,所以()g x 在1(0,1)a e -- 是减函数, 又(0)0g =,所以对1 01a x e -<<-,都有()(0)g x g <,即当1a >时,对所有的0x ≥,都有()f x ax ≥成立. 综上,a 的取值范围是(-∞,1]. 【例题研究】 例题1.已知函数()f x ax e x =-,其中0a ≠ . 若对一切x R ∈ ,()f x ≥1恒成立,求a 的取值集合. 【解析】(Ⅰ)若0a <,则对一切0x >,()f x 1ax e x =-<,这与题设矛盾,又0a ≠, 故0a >. 而()1,ax f x ae '=-令11()0,ln .f x x a a '==得

导数中恒成立问题(最值问题)

导数中恒成立问题(最值问题) 恒成立问题是高考函数题中的重点问题, 也是高中数学非常重要的一个模块, 不管是小题,还 是大题,常常以压轴题的形式出现。 知识储备(我个人喜欢将参数放左边,函数放右边) 先来简单的(也是最本质的)如分离变量后, a f (x )恒成立,则有a f (X )max 2. 对于双变量的恒成立问题 f(x) min g(x)min 今天呢,我会花很多时间来讲解一道二次函数,因为二次函数是最本质的, (甚至我提出这样 一个观点,所有导数的题目95%3根结底就是带参数二次函数在已知定义域上根的讨论, 3%是 ax b 与ax 3 b 这种形式根的讨论,2%!观察法得到零点,零点通常是1,-,e 之类),所以如果 e 我们真正弄清楚了二次函数,那么对于千变万化的导数题,我们还会畏惧吗。 那么我们先从一道练习题说起 一?二次函数型(通常方法是讨论对称轴,根据图像求最值) 例题1.已知f (x ) ■ 2x2 2ax a 1定义域为R ,求a 的取值围 思考:①引入定义域(非R ) ② 参数在二次项,就需考虑是否为0 1 ③ 引入高次(3次,4次,—,I nx , e x 等等) x ④ 引入a 2, a 3等项(导致不能分离变量) f (x )恒成立,则有a f ( x) min (若是存在性问题,那么最大变最小, 最小变最大) 如:化简后我们分析得到, a,b , f (x) 0恒成立,那么只需 f ( x) min a,b ,使得 f(x) 0,那么只需f (X )max 0 如:化简后我们分析得到, X i ,X 2 a,b , f(xj g(X 2),那么只需 f (X)min g ( X) max 如:化简后我们分析得到, X i a,b , x 2 c, d 使f (xj gg ),那么只需 如:化简后我们分析得到, X i a,b ,X 2 C,d 使 f (X i ) g(X 2),那么只需 f (X)max g(x)min 还有一些情况了,这里不一一列举, 一个变量,再处理另一个变量) 3.对于带绝对值的恒成立问题, 成立问题(2014.03锡常镇一模那题特别典型) 总之一句话 (双变量的存在性与恒成立问题,都是先处理 我们往往先根据函数的单调性,去掉绝对值,再转变成恒

导数的不等式恒成立问题

导数的应用 【考查重点与常见题型】 题型一 运用导数证明不等式问题 例1 设a 为实数,函数f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R . (1)求f (x )的单调区间与极值; (2)求证:当a >ln 2-1且x >0时,e x >x 2-2ax +1. (1)解 由f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R 知 f ′(x )=e x -2,x ∈R . 令f ′(x )=0,得x =ln 2, 于是当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表: x (-∞,ln 2) ln 2 (ln 2,+∞) f ′(x ) - 0 + f (x ) 单调递减 2(1-ln 2+a ) 单调递增 故f (x )的单调递减区间是(-∞,ln 2],单调递增区间是[ln 2,+∞), f (x )在x =ln 2处取得极小值,极小值为 f (ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a =2(1-ln 2+a ). (2)证明 设g (x )=e x -x 2+2ax -1,x ∈R , 于是g ′(x )=e x -2x +2a ,x ∈R . 由(1)知当a >ln 2-1时,g ′(x )的最小值为 g ′(ln 2)=2(1-ln 2+a )>0. 于是对任意x ∈R ,都有g ′(x )>0, 所以g (x )在R 上是增加的. 于是当a >ln 2-1时,对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>g (0). 而g (0)=0,从而对任意x ∈(0,+∞),g (x )>0. 即e x -x 2+2ax -1>0,故e x >x 2-2ax +1. 已知f (x )=x ln x . (1)求g (x )= f (x )+k x (k ∈R)的单调区间; (2)证明:当x ≥1时,2x -e ≤f (x )恒成立. 解:(1) g (x )=ln x +k x , ∴令g ′(x )=x -k x 2=0得x =k . ∵x >0,∴当k ≤0时,g ′(x )>0. ∴函数g (x )的增区间为(0,+∞),无减区间; 当k >0时g ′(x )>0得x >k ;g ′(x )<0得0

导数中的恒成立和存在性问题

导数中的恒成立和存在性问题

技巧传播 1.恒成立问题的转化:()a f x >恒成立max ()a f x ?>;()a f x ≤恒成立min ()a f x ?≤; 2.能成立问题的转化:()a f x >能成立min ()a f x ?>;()a f x ≤能成立max ()a f x ?≤; 3.恰成立问题的转化:()a f x >在M 上恰成立()a f x ?>的解集为R ()()a f x M M a f x C M >???≤?在上恒成立在上恒成立 ; 另一转化方法:若x D ∈,()f x A ≥在D 上恰成立,等价于()f x 在D 上的最小值min ()f x A =, 若x D ∈,()f x B ≤在D 上恰成立,则等价于()f x 在D 上的最大值max ()f x B =; 4.设函数()f x 、()g x ,对任意的1[,]x a b ∈,存在2[,]x c d ∈,使得12()()f x g x ≥,则min min ()()f x g x ≥; 5.设函数()f x 、()g x ,对任意的1[,]x a b ∈,存在2[,]x c d ∈,使得12()()f x g x ≤,则max max ()()f x g x ≤; 6.设函数()f x 、()g x ,存在1[,]x a b ∈,存在2[,]x c d ∈,使得12()()f x g x ≥,则max min ()()f x g x ≥; 7.设函数()f x 、()g x ,存在1[,]x a b ∈,存在2[,]x c d ∈,使得12()()f x g x ≤,则min max ()()f x g x ≤; 8.若不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图像在函数()y g x =图像上方; 9.若不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图像在函数()y g x =图像下方;

高考导数压轴题题型(精选.)

高考导数压轴题题型 李远敬整理 2018.4.11 一.求函数的单调区间,函数的单调性 1.【2012新课标】21. 已知函数()f x 满足满足12 1()(1)(0)2 x f x f e f x x -'=-+; (1)求()f x 的解析式及单调区间; 【解析】 (1)12 11()(1)(0)()(1)(0)2 x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+?=-+ 令1x =得:(0)1f = 1211 ()(1)(0)(1)1(1)2 x f x f e x x f f e f e --'''=-+?==?= 得:21 ()()()12 x x f x e x x g x f x e x '=-+?==-+ ()10()x g x e y g x '=+>?=在x R ∈上单调递增 ()0(0)0,()0(0)0f x f x f x f x ''''>=?><=?< 得:()f x 的解析式为21()2 x f x e x x =-+ 且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞ 2.【2013新课标2】21.已知函数f (x )=e x -ln(x +m ). (1)设x =0是f (x )的极值点,求m ,并讨论f (x )的单调性; 【解析】 (1)f ′(x )=1 e x x m - +. 由x =0是f (x )的极值点得f ′(0)=0,所以m =1. 于是f (x )=e x -ln(x +1),定义域为(-1,+∞),f ′(x )=1 e 1 x x -+. 函数f ′(x )=1 e 1 x x -+在(-1,+∞)单调递增,且f ′(0)=0. 因此当x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0. 所以f (x )在(-1,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增. 3.【2014新课标2】21. 已知函数()f x =2x x e e x --- (1)讨论()f x 的单调性; 【解析】 (1)+ -2≥0,等号仅当x=0时成立,所以f (x )在(—∞,+∞)单调递 增 【2015新课标2】21. 设函数 f (x )=e mx +x 2-mx 。 (1)证明: f (x )在 (-¥,0)单调递减,在 (0,+¥)单调递增; (2)若对于任意 x 1,x 2?[-1,1],都有 |f (x 1)-f (x 2)|£e -1,求m 的取值范围。

高考理科数学全国卷三导数压轴题解析

2018年高考理科数学全国卷三导数压轴题解析 已知函数2()(2)ln(1)2f x x ax x x =+++- (1) 若0a =,证明:当10x -<<时,()0f x <;当0x >时,()0f x >; (2) 若0x =是()f x 的极大值点,求a . 考点分析 综合历年试题来看,全国卷理科数学题目中,全国卷三的题目相对容易。但在2018年全国卷三的考察中,很多考生反应其中的导数压轴题并不是非常容易上手。第1小问,主要通过函数的单调性证明不等式,第2小问以函数极值点的判断为切入点,综合考察复杂含参变量函数的单调性以及零点问题,对思维能力(化归思想与分类讨论)的要求较高。 具体而言,第1问,给定参数a 的值,证明函数值与0这一特殊值的大小关系,结合函数以及其导函数的单调性,比较容易证明,这也是大多数考生拿到题目的第一思维方式,比较常规。如果能结合给定函数中20x +>这一隐藏特点,把ln(1)x +前面的系数化为1,判断ln(1)x +与2/(2)x x +之间的大小关系,仅通过一次求导即可把超越函数化为求解零点比较容易的代数函数,解法更加容易,思维比较巧妙。总体来讲,题目设置比较灵活,不同能力层次的学生皆可上手。 理解什么是函数的极值点是解决第2问的关键。极值点与导数为0点之间有什么关系:对于任意函数,在极值点,导函数一定等于0么(存在不存在)?导函数等于0的点一定是函数的极值点么?因此,任何不结合函数的单调性而去空谈函数极值点的行为都是莽撞与武断的。在本题目中,0x =是()f x 的极大值点的充要条件是存在10δ<和20δ>使得对于任意1(,0)x δ∈都满足()(0)=0f x f <( 或者()f x 单调递增),对于任意2(0,)x δ∈都满足()(0)=0f x f <( 或者()f x 单调递减),因此解答本题的关键是讨论函数()f x 在0x =附近的单调性或者判断()f x 与(0)f 的大小关系。题目中并没有限定参数a 的取值范围,所以要对实数范围内不同a 取值时的情况都进行分类讨论。在第1小问的基础上,可以很容易判断0a =以及0a >时并不能满足极大值点的要求,难点是在于判断0a <时的情况。官方标准答案中将问题等价转化为讨论函数2 ()ln(1)/(2)h x x x x =+++在0x =点的极值情况,非常巧妙,但是思维跨度比较大,在时间相对紧张的选拔性考试中大多数考生很难想到。需要说明的是,官方答案中的函数命题等价转化思想需要引起大家的重视,这种思想在2018年全国卷2以及2011年新课标卷1的压轴题中均有体现,这可能是今后导数压轴题型的重要命题趋势,对学生概念理解以及思维变通的能力要求更高,符合高考命题的思想。 下面就a 值变化对函数()f x 本身在0x =附近的单调性以及极值点变化情况进行详细讨论。

第18讲 导数的应用——利用导数研究不等式恒成立问题备战2021年新高考数学考点精讲与达标测试

《导数的应用——利用导数研究不等式恒成立(能成立)问题》 达标检测 [A 组]—应知应会 1.已知函数f (x )=x +4 x ,g (x )=2x +a ,若?x 1∈????12,1,?x 2∈[2,3],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤1 B .a ≥1 C .a ≤2 D .a ≥2 【解析】选A.由题意知f (x )min ??? ?x ∈????12,1≥g (x )min (x ∈[2,3]),因为f (x )min =5,g (x )min =4+a ,所以5≥4+a ,即a ≤1,故选A. 2.(2020·吉林白山联考)设函数f (x )=e x ????x +3x -3-a x ,若不等式f (x )≤0有正实数解,则实数a 的最小值为________. 【解析】原问题等价于存在x ∈(0,+∞),使得a ≥e x (x 2-3x +3),令g (x )=e x (x 2-3x +3),x ∈(0,+∞),则a ≥g (x )min ,而g ′(x )=e x (x 2-x ).由g ′(x )>0可得x ∈(1,+∞),由g ′(x )<0可得x ∈(0,1).据此可知,函数g (x )在区间(0,+∞)上的最小值为g (1)=e.综上可得,实数a 的最小值为e. 3.(2020·西安质检)已知函数f (x )=ln x ,g (x )=x -1. (1)求函数y =f (x )的图象在x =1处的切线方程; (2)若不等式f (x )≤ag (x )对任意的x ∈(1,+∞)均成立,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)因为f ′(x )=1 x , 所以f ′(1)=1. 又f (1)=0,所以切线的方程为y -f (1)=f ′(1)(x -1), 即所求切线的方程为y =x -1. (2)易知对任意的x ∈(1,+∞),f (x )>0,g (x )>0. ①当a ≥1时,f (x )≤g (x )≤ag (x ); ②当a ≤0时,f (x )>0,ag (x )≤0,所以不满足不等式f (x )≤ag (x ); ③当0<a <1时,设φ(x )=f (x )-ag (x )=ln x -a (x -1),则φ′(x )=1 x -a ,

导数压轴题题型(学生版)

导数压轴题题型 引例 【2016高考山东理数】(本小题满分13分) 已知. (I )讨论的单调性; (II )当时,证明对于任意的成立. 1. 高考命题回顾 例1.已知函数)f x =(a e 2x +(a ﹣2) e x ﹣x . (1)讨论()f x 的单调性; (2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. ()2 21 ()ln ,R x f x a x x a x -=-+ ∈()f x 1a =()3 ()'2 f x f x +>[]1,2x ∈

例2.(21)(本小题满分12分)已知函数()()()2 21x f x x e a x =-+-有两个零点. (I)求a 的取值范围; (II)设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<.

例3.(本小题满分12分) 已知函数f (x )=31 ,()ln 4 x ax g x x ++ =- (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x = 的切线; (Ⅱ)用min {},m n 表示m,n 中的最小值,设函数}{ ()min (),()(0)h x f x g x x => , 讨论h (x )零点的个数 例4.(本小题满分13分) 已知常数,函数 (Ⅰ)讨论在区间 上的单调性; (Ⅱ)若存在两个极值点且 求的取值范围.

例5已知函数f(x)=e x-ln(x+m). (1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性; (2)当m≤2时,证明f(x)>0.

例6已知函数)(x f 满足21 2 1)0()1(')(x x f e f x f x + -=- (1)求)(x f 的解析式及单调区间; (2)若b ax x x f ++≥2 2 1)(,求b a )1(+的最大值。 例7已知函数,曲线在点处的切线方程为。 (Ⅰ)求、的值; (Ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围。 ln ()1a x b f x x x = ++()y f x =(1,(1))f 230x y +-=a b 0x >1x ≠ln ()1x k f x x x >+-k

利用导数解决不等式恒成立中的参数问题学案

利用导数解决不等式恒成立中的参数问题 一、单参数放在不等式上型: 【例题1】(07全国Ⅰ理)设函数()x x f x e e -=-.若对所有0x ≥都有()f x ax ≥,求a 的取值范围. 解:令()()g x f x ax =-,则()()x x g x f x a e e a -''=-=+-, (1)若2a ≤,当0x >时,()20x x g x e e a a -'=+->-≥,故()g x 在(0,)+∞上为增函数, ∴0x ≥时,()(0)g x g ≥,即()f x ax ≥. (2)若2a >,方程()0g x '=的正根为1x = 此时,若1(0,)x x ∈,则()0g x '<,故()g x 在该区间为减函数. ∴1(0,)x x ∈时,()(0)0g x g <=,即()f x ax <,与题设()f x ax ≥相矛盾. 综上,满足条件的a 的取值范围是(,2]-∞. 说明:上述方法是不等式放缩法. 【针对练习1】(10课标理)设函数2 ()1x f x e x ax =---,当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围. 解: 【例题2】(07全国Ⅰ文)设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值. (1)求a 、b 的值;(2)若对于任意的[0,3]x ∈,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围. 解:(1)2()663f x x ax b '=++, ∵函数()f x 在1x =及2x =取得极值,则有(1)0f '=,(2)0f '=. 即6630241230a b a b ++=?? ++=? ,解得3a =-,4b =. (2)由(1)可知,32()29128f x x x x c =-++,2()618126(1)(2)f x x x x x '=-+=--. 当(0,1)x ∈时,()0f x '>;当(1,2)x ∈时,()0f x '<;当(2,3)x ∈时,()0f x '>. ∴当1x =时,()f x 取得极大值(1)58f c =+,又(0)8f c =,(3)98f c =+. 则当[0,3]x ∈时,()f x 的最大值为(3)98f c =+. ∵对于任意的[0,3]x ∈,有2()f x c <恒成立,∴298c c +<,解得1c <-或9c >, 因此c 的取值范围为(,1)(9,)-∞-+∞. 最值法总结:区间给定情况下,转化为求函数在给定区间上的最值. 【针对练习2】(07重庆理)已知函数44 ()ln (0)f x ax x bx c x =+->在1x =处取得极值3c --,其中 a 、b 、c 为常数. (1)试确定a 、b 的值;(2)讨论函数()f x 的单调区间; (3)若对任意0x >,不等式2()2f x c ≥-恒成立,求c 的取值范围.

用导数研究函数的恒成立与存在性问题-答案

用导数研究函数的恒成立与存在问题 1.已知函数23()2ln x f x x x a = -+,其中a 为常数. (1)若1a =,求函数()f x 的单调区间; (2)若函数()f x 在区间[1,2]上为单调函数,求a 的取值范围. 2.已知函数3 2 ()4()f x x ax a R =-+-∈,'()f x 是()f x 的导函数。 (1)当2a =时,对于任意的[1,1]m ∈-,[1,1]n ∈-,求()()f m f n '+的最小值; (2)若存在0(0,)x ∈+∞,使0()f x >0,求a 的取值范围。

3.已知函数x ax x f ln )(+= )(R a ∈. (1)若2=a ,求曲线)(x f y =在点1x =处的切线方程; (2)求)(x f 的单调区间; (3)设22)(2 +-=x x x g ,若对任意1(0,)x ∈+∞,均存在[]1,02∈x ,使得)()(21x g x f <, 求实数a 的取值范围.

4.(2016届惠州二模)已知函数()22ln f x x x =-+. (Ⅰ)求函数()f x 的最大值; (Ⅱ)若函数()f x 与()a g x x x =+ 有相同极值点. ①求实数a 的值; ②对121,,3x x e ???∈???? (e 为自然对数的底数),不等式 ()() 1211 f x g x k -≤-恒成立,求实数k 的取值范围.

5.已知函数2 12 ()()ln ()f x a x x a R =-+∈. (1)当1a =时,01[,]x e ?∈使不等式0()f x m ≤,求实数m 的取值范围; (2)若在区间1(,)+∞,函数()f x 的图象恒在直线2y ax =的下方,求实数a 的取值范围.

导数在处理不等式的恒成立问题(一轮复习教案)

学习过程 一、复习预习 考纲要求: 1.理解导数和切线方程的概念。 2.能在具体的数学环境中,会求导,会求切线方程。 3.特别是没有具体点处的切线方程,如何去设点,如何利用点线式建立直线方程。4.灵活应用建立切线方程与其它数学知识之间的内在联系。

5. 灵活应用导数研究函数的单调性问题 二、知识讲解 1.导数的计算公式和运算法则 几种常见函数的导数:0'=C (C 为常数);1 )'(-=n n nx x (Q n ∈); x x cos )'(sin =; x x sin )'(cos -=;1(ln )x x '= ; 1(log )log a a x e x '=, ()x x e e '= ; ()ln x x a a a '= 求导法则:法则1 [()()]()()u x v x u x v x ±'='±'.

法则2 [()()]()()()()u x v x u x v x u x v x '='+', [()]'()Cu x Cu x '= 法则3: ' 2 '' (0)u u v uv v v v -??=≠ ??? 复合函数的导数:设函数()u x ?=在点x 处有导数()x u x ?'=',函数()y f u =在点x 的对应点u 处有导 数()u y f u '=',则复合函数(())y f x ?=在点x 处也有导数,且x u x u y y '''?= 或(())()()x f x f u x ??'='?' 2.求直线斜率的方法(高中范围内三种) (1) tan k α=(α为倾斜角); (2) 1212 ()() f x f x k x x -= -,两点1122(,()),(,())x f x x f x ; (3)0()k f x '= (在0x x =处的切线的斜率); 3.求切线的方程的步骤:(三步走) (1)求函数()f x 的导函数()f x '; (2)0()k f x '= (在0x x =处的切线的斜率); (3)点斜式求切线方程00()()y f x k x x -=-; 4.用导数求函数的单调性: (1)求函数()f x 的导函数()f x '; (2)()0f x '>,求单调递增区间; (3)()0f x '<,求单调递减区间; (4)()0f x '=,是极值点。 考点一 函数的在区间上的最值 【例题1】:求曲线29623-+-=x x x y 在)5,2(上的最值 。 【答案】:最大值为18,最小值为-2. 【解析】:∵根据题意09123'2=+-=x x y ,∴3,121==x x ,由函数的单调性,当11=x ,2=y , 取得极大值;当32=x ,2-=y ,取得极小值;当5=x ,18=y 。所以最大值为18,最小值为-2.

导数中恒成立问题(最值问题)

导数中恒成立问题(最值问题) 恒成立问题是高考函数题中的重点问题,也是高中数学非常重要的一个模块,不管是小题,还是大题,常常以压轴题的形式出现。 知识储备(我个人喜欢将参数放左边,函数放右边) 先来简单的(也是最本质的)如分离变量后,()a f x ≥恒成立,则有max ()a f x ≥ ()a f x ≤恒成立,则有min ()a f x ≤ (若是存在性问题,那么最大变最小,最小变最大) 1.对于单变量的恒成立问题 如:化简后我们分析得到,对[],x a b ?∈,()0f x ≥恒成立,那么只需min ()0f x ≥ [],x a b ?∈,使得()0f x ≥,那么只需max ()0f x ≥ 2.对于双变量的恒成立问题 如:化简后我们分析得到,对[]12,,x x a b ?∈,12()()f x g x ≥,那么只需min max ()()f x g x ≥ 如:化简后我们分析得到,对[]1,x a b ?∈,[]2,x c d ?∈使12()()f x g x ≥,那么只需 min min ()()f x g x ≥ 如:化简后我们分析得到,[]1,x a b ?∈,[]2,x c d ∈使12()()f x g x ≥,那么只需max min ()()f x g x ≥ 还有一些情况了,这里不一一列举,总之一句话(双变量的存在性与恒成立问题,都是先处理一个变量,再处理另一个变量) 3.对于带绝对值的恒成立问题,我们往往先根据函数的单调性,去掉绝对值,再转变成恒成立问题(201 4.03苏锡常镇一模那题特别典型) 今天呢,我会花很多时间来讲解一道二次函数,因为二次函数是最本质的,(甚至我提出这样一个观点,所有导数的题目95%归根结底就是带参数二次函数在已知定义域上根的讨论,3%是 ax b +与3ax b +这种形式根的讨论,2%是观察法得到零点,零点通常是1 1,,e e 之类) ,所以如果我们真正弄清楚了二次函数,那么对于千变万化的导数题,我们还会畏惧吗。 那么我们先从一道练习题说起 一.二次函数型(通常方法是讨论对称轴,根据图像求最值) 例题1.已知()f x =R ,求a 的取值范围 思考:① 引入定义域(非R ) ②参数在二次项,就需考虑是否为0 ③引入高次(3次,4次,1 x ,ln x ,x e 等等) ④引入2a ,3a 等项(导致不能分离变量)

高考导数压轴题题型

高考导数压轴题题型 远敬整理 2018.4.11 一.求函数的单调区间,函数的单调性 1.【2012新课标】21. 已知函数()f x 满足满足121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+ ; (1)求()f x 的解析式及单调区间; 【解析】 (1)1211()(1)(0)()(1)(0)2 x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+?=-+ 令1x =得:(0)1f = 1211()(1)(0)(1)1(1)2 x f x f e x x f f e f e --'''=-+?==?= 得:21()()()12 x x f x e x x g x f x e x '=-+?==-+ ()10()x g x e y g x '=+>?=在x R ∈上单调递增 ()0(0)0,()0(0)0f x f x f x f x ''''>=?><=?< 得:()f x 的解析式为21()2 x f x e x x =-+ 且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞ 2.【2013新课标2】21.已知函数f (x )=e x -ln(x +m ). (1)设x =0是f (x )的极值点,求m ,并讨论f (x )的单调性; 【解析】 (1)f ′(x )=1e x x m -+. 由x =0是f (x )的极值点得f ′(0)=0,所以m =1. 于是f (x )=e x -ln(x +1),定义域为(-1,+∞),f ′(x )=1e 1x x - +. 函数f ′(x )=1e 1 x x -+在(-1,+∞)单调递增,且f ′(0)=0. 因此当x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.

利用导数研究不等式恒成立(能成立)问题

利用导数研究不等式恒成立(能成立)问题 1.设函数f (x )=(1+x -x 2)e x (e =2.718 28…是自然对数的底数). (1)讨论f (x )的单调性; (2)当x ≥0时,f (x )≤ax +1+2x 2恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)f ′(x )=(2-x -x 2)e x =-(x +2)(x -1)e x . 当x <-2或x >1时,f ′(x )<0;当-20. 所以f (x )在(-∞,-2),(1,+∞)上单调递减,在(-2,1)上单调递增. (2)设F (x )=f (x )-(ax +1+2x 2),F (0)=0, F ′(x )=(2-x -x 2)e x -4x -a ,F ′(0)=2-a , 当a ≥2时,F ′(x )=(2-x -x 2)e x -4x -a ≤-(x +2)·(x -1)e x -4x -2≤-(x +2)(x -1)e x -x -2=-(x +2)·[(x -1)e x +1], 设h (x )=(x -1)e x +1,h ′(x )=x e x ≥0,所以h (x )在[0,+∞)上单调递增,h (x )=(x -1)e x +1≥h (0)=0, 即F ′(x )≤0在[0,+∞)上恒成立,F (x )在[0,+∞)上单调递减,F (x )≤F (0)=0,所以f (x )≤ax +1+2x 2在[0,+∞)上恒成立. 当a <2时,F ′(0)=2-a >0,而函数F ′(x )的图象在(0,+∞)上连续且x →+∞,F ′(x )逐渐趋近负无穷,必存在正实数x 0使得F ′(x 0)=0且在(0,x 0)上F ′(x )>0,所以F (x )在(0,x 0)上单调递增,此时F (x )>F (0)=0,f (x )>ax +1+2x 2有解,不满足题意. 综上,a 的取值范围是[2,+∞). 2.设函数f (x )=2ln x -mx 2+1. (1)讨论函数f (x )的单调性; (2)当f (x )有极值时,若存在x 0,使得f (x 0)>m -1成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=2x -2mx =-2(mx 2-1)x , 当m ≤0时,f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当m >0时,令f ′(x )>0,得0 m m , ∴f (x )在????0,m m 上单调递增,在??? ?m m ,+∞上单调递减. (2)由(1)知,当f (x )有极值时,m >0,且f (x )在????0,m m 上单调递增,在????m m ,+∞上单调递减.

利用导数解决恒成立能成立问题备课讲稿

利用导数解决恒成立能成立问题

利用导数解决恒成立能成立问题 一利用导数解决恒成立问题不等式恒成立问题的常规处理方式?(常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法) (1)恒成立问题 若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > 若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B < 1.若在x∈[1,+∞)上恒成立,则a 的取值范围是 ______ . 2.若不等式x 4﹣4x 3>2﹣a 对任意实数x 都成立,则实数a 的取值范围 _________ . 3.设a >0,函数,若对任意的x 1,x 2∈[1,e],都有f (x 1)≥g(x 2)成立,则a 的取值范围为 _________ . 4.若不等式|ax 3 ﹣lnx|≥1对任意x∈(0,1]都成立,则实数a 取值范围是 _________ .

15.设函数f(x)的定义域为D,令M={k|f(x)≤k恒成立,x∈D},N={k|f(x)≥k恒成立,x∈D},已知 ,其中x∈[0,2],若4∈M,2∈N,则a 的范围是_________ . 6.f(x)=ax3﹣3x(a>0)对于x∈[0,1]总有f(x)≥﹣1成立,则a的范围为_________ . 7.三次函数f(x)=x3﹣3bx+3b在[1,2]内恒为正值,则b的取值范围是_________ . 8.不等式x3﹣3x2+2﹣a<0在区间x∈[﹣1,1]上恒成立,则实数a的取值范围是__ . 9.当x∈(0,+∞)时,函数f(x)=e x的图象始终在直线y=kx+1的上方,则实数k的取值范围是_________ .10.设函数f(x)=ax3﹣3x+1(x∈R),若对于任意的 x∈[﹣1,1]都有f(x)≥0成立,则实数a的值为 _________ .

高三导数压轴题题型归纳

高三导数压轴题题型归 纳 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

导数压轴题题型 1. 高考命题回顾 例1已知函数f(x)=e x -ln(x +m).(2013全国新课标Ⅱ卷) (1)设x =0是f(x)的极值点,求m ,并讨论f(x)的单调性; (2)当m≤2时,证明f(x)>0. (1)解 f (x )=e x -ln(x +m )f ′(x )=e x -1x +m f ′(0)=e 0 -10+m =0m =1, 定义域为{x |x >-1},f ′(x )=e x -1x +m =e x x +1-1 x +1 , 显然f (x )在(-1,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增. (2)证明 g (x )=e x -ln(x +2),则g ′(x )=e x - 1 x +2 (x >-2). h (x )=g ′(x )=e x - 1x +2(x >-2)h ′(x )=e x +1x +2?2 >0, 所以h (x )是增函数,h (x )=0至多只有一个实数根, 又g ′(-12)=1e -13 2 <0,g ′(0)=1-1 2>0, 所以h (x )=g ′(x )=0的唯一实根在区间? ?? ?? -12,0内, 设g ′(x )=0的根为t ,则有g ′(t )=e t - 1t +2=0? ?? ??-12

所以,e t =1 t +2 t +2=e -t , 当x ∈(-2,t )时,g ′(x )g ′(t )=0,g (x )单调递增; 所以g (x )min =g (t )=e t -ln(t +2)=1t +2+t =1+t 2 t +2 >0, 当m ≤2时,有ln(x +m )≤ln(x +2), 所以f (x )=e x -ln(x +m )≥e x -ln(x +2)=g (x )≥g (x )min >0. 例2已知函数)(x f 满足2 12 1)0()1(')(x x f e f x f x + -=-(2012全国新课标) (1)求)(x f 的解析式及单调区间; (2)若b ax x x f ++≥ 2 2 1)(,求b a )1(+的最大值。 (1)1211 ()(1)(0)()(1)(0)2 x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+?=-+ 令1x =得:(0)1f = 得:21 ()()()12 x x f x e x x g x f x e x '=-+?==-+ ()10()x g x e y g x '=+>?=在x R ∈上单调递增 得:()f x 的解析式为21 ()2 x f x e x x =-+ 且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞

高考数学压轴题:导数与不等式恒成立

高考数学压轴题:导数与不等式恒成立 不等式恒成立问题一直是高考命题的热点,把函数问题、导数问题和不等式恒成立问题交汇命制压轴题成为一个新的热点命题方向.由不等式恒成立确定参数范围问题,常见处理方法有:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥可)或()a f x ≤恒成立 (()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x =图象在()y g x = 上方即可);③ 最值法:讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数.在诸多方法中,构造函数并利用导数研究函数的单调性、最值等,是必须要考虑的解题门径.本专题举例说明《用好导数,“三招”破解不等式恒成立问题》. 类型一 构造函数求最值 【例1】已知函数()ln x f x ae x x =-,其中a R ∈,e 是自然对数的底数. (1)若()f x 是()0,∞+上的增函数,求实数a 的取值范围; (2)若2 2 a e > ,证明:()0f x >. 【分析】(1)由()f x 是()0,∞+上的增函数等价于()0f x '≥恒成立,得1ln x x a e +≥ ,求()()1ln 0x x g x x e += >的最大值,即可得到本题答案; (2)由()e 0ln 0x a f x x x >?->,证明当22a e ≥时,()()e ln 0x a F x x x x =->的最小 值大于0,即可得到本题答案. 【解析】(1)()()1ln x f x ae x '=-+,()f x 是()0,∞+上的增函数等价于()0f x '≥恒成立. 令()0f x '≥,得1ln x x a e +≥,令()()1ln 0x x g x x e +=>.以下只需求()g x 的最大值. 求导得()11ln x g x e x x -??'=-- ??? ,令()11ln h x x x =--,()2110h x x x '=--<, ()h x 是()0,∞+上的减函数,又()10h =,故1是()h x 的唯一零点, 当()0,1x ∈,()0h x >,()0g x '>,()g x 递增; 当()1,x ∈+∞,()0h x <,()0g x '<,()g x 递减;

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