考前歸納總結 導數中的恆成立問題

2022-06-25 16:36:05 字數 1386 閱讀 7874

導數中的恆成立問題

一、常見基本題型:

(1)已知某個不等式恆成立,去求引數的取值範圍;

(2)讓你去證明某個不等式恆成立。

解此類問題的指導思想是:建構函式,或參變數分離後建構函式,轉化為求新函式的最值問題。

例1:已知函式, 當時,不等式恆成立, 求實數的取值範圍.

解:不等式可化為,

即.記,要使上式成立,

只須是增函式即可.

即在[1,)上恆成立,

即在上恆成立,故,

所以實數的取值範圍是(-,2] .

例2:已知,函式.

(1)若函式在處的切線與直線平行,求的值;

(2)在(1)的條件下,若對任意,恆成立,求實數的取值組成的集合.

解:(1),由已知,

即,,解得或,

又因為,所以.

(2)當時,,由(2)知該函式在上單調遞增, 因此在區間上的最小值只能在處取到.

又, 若要保證對任意,恆成立,應該有,

即,解得,

因此實數的取值組成的集合是.

例3. 函式,設,若,

求證:對任意,且,都有.

證明:因為,

所以,因為,所以(當且僅當時等號成立),

所以在區間上是增函式,

從而對任意,當時,,

即,所以。

二、針對性練習

1.已知函式在處取得極值,若對任意,不等式恆成立, 求實數的取值範圍.

解:函式的定義域為又

由題設在處取得極值,∴,即或。

不等式恆成立,

即恆成立

又∴,當且僅當時

故時,不等式恆成立。

2、設函式

(ⅰ)求函式的極值點;

(ⅱ)當p>0時,若對任意的x>0,恒有,求p的取值範圍;

解:(1),

當上無極值點

當p>0時,令的變化情況如下表:

從上表可以看出:當p>0 時,有唯一的極大值點

(ⅱ)當p>0時在處取得極大值,此極大值也是最大值,

要使恆成立,只需,

3.已知函式.

(ⅰ)求函式的單調區間;

(ⅱ)若函式的影象在點處的切線的傾斜角為,問:在什麼範圍取值時,對於任意的,函式在區間上總存在極值?

解:(ι)由知:

當時,函式的單調增區間是,單調減區間是;

當時,函式的單調增區間是,單調減區間是;

(ⅱ)由,∴,.

故, 函式在區間上總存在極值,

有兩個不等實根且至少有乙個在區間內

又∵函式是開口向上的二次函式,且,∴

由,∵在上單調遞減,

所以;∴,

由, 解得;

綜上得: 所以當在內取值時,對於任意的,函式在區間上總存在極值。

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