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最简单导数题型!一定要有手就行

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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,

仅当时取等号

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

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