導數經典例題精析 3

2022-03-12 03:38:50 字數 1912 閱讀 4204

1.已知a≥0,函式.

(1)當x為何值時,取得最小值?證明你的結論;

(2)設在[-1,1]上是單調函式,求a的取值範圍.

分析:(1)的定義域為(-∞,+∞).由導數應用可知,結合的單調性,的最值可能在極值

點或區間端點取到.所以應考慮x→±∞時的取值.

(2)由(1)確定了的單調性,就可以確定在[-1,1]上的單調性了.

解析:(1)令,解得,且

當x變化時,列表如下:

又當x<0時,

當x=x2時,

∴,即當x=x2時,取最小值.

(2)由(1)知若在[-1,1]上單調遞減

則x2≥1 即

解不等式得

反思:(1)結合圖形來判斷函式最值的情況.事實上,函式圖象草圖如圖所示.

(2)準確分析的極值點的範圍有助於確定在給定區間的單調性.

2.已知在x=1與x=-2時都取得極值.

(1)求a,b的值;

(2)若x∈[-3,2]都有恆成立,求c的取值範圍.

分析:(1)已知的極值點,即已知的零點

(2),問題即轉化為求解在[-3,2]上的最小值.

解析:(1)由已知,解得

(2),

令,解得x1=-2,x2=1

當x變化時,列表如下:

∴,∴解得反思:利用函式最值比較不等式.

3.已知定義在正實數集上的函式,,其中a>0.設兩曲線,有公共點,且在該點處的切線相同.

(1)用a表示b,並求b的最大值;

(2)求證:()

分析:(1)與在公共點處切線相同,則函式在該點導數相等.

(2)構造輔助函式,則只需.

解析:(1),

令,解得x=a或x=-3a

由已知x>0,∴x=a

又,∴,∴

設令,∴當a變化時,列表如下:

∴(2)令

令,解得x=a或x=-3a(舍)

當x變化時列表如下

∴∴當x>0時, 即

4.已知,.

(1)求的值域;

(2)設a≥1,函式,x∈[0,1],若對於任意x1∈[0,1],總存在x0∈[0,1],

使得成立,求a的取值範圍.

分析:(1)常規問題;

(2)由題可知,只需滿足即且

解析:(1)令,解得x1=1,(舍)

∴在[0,1]單調遞減

∴,,的值域為[―4,-3]

(2)令,解得x1=0,x2=2a(舍)

∴在[0,1]單調遞減

∴,由已知,解得

反思:(1)對於第(2)問,對兩個量詞(「任意」「存在」)的理解.

(2)若將第(2)問改為:若對於任意x1∈[0,1],任意x0∈[0,1],使得,則需要滿足

的條件即為.一方面要注意與例3的聯絡與差別,另一方面例3的第(2)問並不

等價於.如圖所示,任意,但.

5.已知函式有三個極值點.

(1)證明:-27<c<5;

(2)若存在實數c,使函式在區間[a,a+2]上單調遞減,求a的取值範圍.

分析:(1)有三個極值點,則有三個零點.

(2)在[a,a+2]單調遞減,則.

解析:(1),令

∴令,∴x<-3或x>1

即在(-∞,-3),(1,+∞)單調遞增

∴若在3個極值點

則,即∴-27<c<5

(2)由題意可知,任意x∈[a,a+2]有恆成立

∴對任意x∈[a,a+2]成立

由已知,存在c∈(-27,5)使上述不等式成立

則只需對任意x∈[a,a+2]成立

令,x∈[a,a+2]

,令,x1=-3,x2=1

當x變化時,列表如下

由題意可知 a+2<-3 或

解得a∈(-∞,-5)∪(-3,1)

反思:結合函式圖象確定函式的值的符號.

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