也可以在文末点击阅读原文
1659期 最简单导数题型!一定要有手就行(整数解恒成立,必要性探路)
该篇整理一下常考的一类导数题型——整数参数恒成立问题,这种题型很简单,可以利用分离参数再结合隐零点代换估计出参数的范围,不过这样做计算量可能比较大,所以在做这样的题之前一定先想必要性探路,先估计出参数范围,再证明充分性!下面选择几道典型的模考题归纳一下
一、整数参数恒成立问题典例 1、湖北圆创26届高三一联T19 2、浙江Z20 26届高三一联T19 3、江苏盐城25届高二下期末T19 二、必要性探路思想 三、更多模考中的整数恒成立问题
一、整数参数恒成立问题典例
1、湖北圆创26届高三一联T19
【湖北圆创26届高三一联T19】(关注:Hi数学派)已知函数 ,,其中 ,曲线 在点 处的切线方程为 (1) 求 的值;(2) 求 的最小值;(3) 设 ,若 对 恒成立,求 的最大值.
解析:
(1)
由题意得
解得
(2)
,使得
在 单调递增,在 单调递减,又因为
时,
在 单调递增,所以
故 的最小值为
(3) 取 代入题设不等式可得
由 (2) 可知,当 时,
所以
又 ,则 的最大值可能为 ,下证 时,题设不等式成立
设
其中,第一个 ,仅在 时取得,而 ,故应改为 ;后面两个 都在 时取得
注: 有关放缩不等式可以参看小派之前的推文《1632期 27复习系列01 | 导数篇 | 放缩技巧全归纳》
2、浙江Z20 26届高三一联T19
【浙江Z20名校联盟26届高三一联T19】(关注:Hi数学派)已知函数 ,.(1) 若 ,求 在 处的切线 的方程;(2) 判断 是否是函数 的极值点,并说明理由;(3) 若不等式 对任意的 , 恒成立,求正整数 的最大值.(参考数据: ,,)
解析:
(1) 时,
在 处的切线 的方程为
化简得
(2)
若 是函数 的极值点,则有 ,解得
当 时, 不是函数 的极值点
当 时,
在 上单调递减,在 上单调递增
即 在 上单调递增,不合题意.
综上所述 不是函数 的极值点.
(3) 由题意
对任意 恒成立
以 为主元,令
在 上单调递增
故
即证
对任意 恒成立
取 ,则
由于 ,所以 ,故
下证 时,原不等式恒成立,即证 对任意 恒成立
设
故 在 上单调递减,在 上单调递增
即 成立
故正整数 的最大值为
注: 该题中还用到了主元法,可以参看小派之前的推文《1658期 导数主元技巧(主元法、变换主元思想)》
3、江苏盐城25届高二下期末T19
【盐城25届高二下期末T19】(关注:Hi数学派)已知函数 .(1) 当 时,求 的单调区间;(2) 当 时,求证: ;(3) 若关于 的不等式 恒成立,求整数 的最小值.
解析:
(1) 当 时,
由 得
当 时, ;当 时,
在 上单调递减;在 上单调递增.
(2) 由 (),因
所以由 得
在 上单调递减;在 上单调递增
令
只需证 即可.
令 ,则
只需证 即可.
于是 ,类似可得 在 上单调递减;在 上单调递增
所以 ,因此 成立.
(2) 不等式 恒成立,即 恒成立
所以 成立,即
因为 为整数,所以 .
当 时,令
所以 ()
由 得
类似可得 ,所以
又令 ()
所以 ,即 在 上单调递增
所以 ,所以 .
因此当 时, 恒成立
所以整数 的最小值
二、必要性探路思想
导数压轴中我们经常遇到恒成立问题,含有参数的不等式恒成立求参数的取值范围问题,是热点和重点题型,方法灵活多样,常见的方法有:①分离参数(全分离或半分离)+函数最值;②直接(或移项转化)求导+分类讨论。
但以上两种方法都有缺陷。(关注:Hi数学派)首先对于方法①,可能会出现参数分离困难或是无法分离,抑或函数最值点无法取到,即无定义,这时就需要用到超纲的方法:洛必达法则。其次,对于方法②,直接分类讨论可能会出现在某些区间无法讨论下去,或是无法排除原问题在该区间是否恒成立,即讨论界点不明。
基于以上两点,我们今天这讲就来解决这两个不足之处,基本对策就是先必要后充分的思想。该思想就是当参变分离较为困难、带参讨论界点不明时,含参不等式问题还可以采用先必要、后充分的做法,即先抓住一些关键点(区间端点,可使不等式部分等于零的特殊值等),将关键点代入不等式解出参数的范围,获得结论成立的必要条件,再论证充分性,从而解决问题。
端点效应其实也是基于此思想延伸出的,可以参考小派之前的推文《1657期 | 27复习系列17 | 导数篇 | 导数端点效应与失效分析技巧(历年高考导数端点效应应用)》
三、更多模考中的整数恒成立问题
【典例 1】(2026·福建宁德·二模) 已知函数 .(1) 若 在 处取得极值,求 的值,并指出它是极大值还是极小值;(2) 当 时,证明:;(3) 当 时,若 ,,求整数 的最小值.
答案:(1)(2)(3);详解群内分享
【典例 2】(关注:Hi 数学派)已知函数 ,,对 ,,不等式 恒成立,求整数 的最大值.
答案:;详解群内分享
【典例 3】(关注:Hi 数学派) 对一切的 恒成立,试求出整数 的最大值.
答案:;详解群内分享
夜雨聆风