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§3.5 利用导数研究恒(能)成立问题
考试要求 恒(能)成立问题是高考的常考考点,其中不等式的恒(能)成立问题经常与导数及
其几何意义、函数、方程等相交汇,综合考查学生分析问题、解决问题的能力,一般作为压
轴题出现,试题难度略大.
题型一 分离参数求参数范围
例1 已知函数f(x)=ex-ax-1.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间与极值;
(2)若f(x)≤x2在[0,+∞)上有解,求实数a的取值范围.
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思维升华 分离参数法解决恒(能)成立问题的策略
(1)分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.
(2)a≥f(x)恒成立⇔a≥f(x) ;
max
a≤f(x)恒成立⇔a≤f(x) ;
min
a≥f(x)能成立⇔a≥f(x) ;
min
a≤f(x)能成立⇔a≤f(x) .
max
跟踪训练1 (2023·苏州质检)已知函数f(x)=ax-ex(a∈R),g(x)=.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若存在x∈(0,+∞),使不等式f(x)≤g(x)-ex成立,求实数a的取值范围.
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题型二 等价转化求参数范围
例2 (2023·柳州模拟)已知函数f(x)=ax-ln x.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若x=1为函数f(x)的极值点,当x∈[e,+∞)时,不等式x[f(x)-x+1]≤m(e-x)恒成立,
求实数m的取值范围.
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思维升华 根据不等式恒成立构造函数转化成求函数的最值问题,一般需讨论参数范围,借助函数单调性求解.
跟踪训练2 (2023·宝鸡模拟)已知函数f(x)=ex+aln(-x)+1,f′(x)是其导函数,其中a∈R.
(1)若f(x)在(-∞,0)上单调递减,求a的取值范围;
(2)若不等式f(x)≤f′(x)对∀x∈(-∞,0)恒成立,求a的取值范围.
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题型三 双变量的恒(能)成立问题
例3 (2023·石家庄质检)已知函数f(x)=ax2ln x与g(x)=x2-bx.
(1)若f(x)与g(x)在x=1处有相同的切线,求a,b,并证明f(x)≥g(x);
(2)若对∀x∈[1,e],都∃b∈使f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围.
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思维升华 “双变量”的恒(能)成立问题一定要正确理解其实质,深刻挖掘内含条件,进行
等价变换,常见的等价转换有
(1)∀x,x∈D,f(x)>g(x)⇔f(x) >g(x) .
1 2 1 2 min max
(2)∀x∈D,∃x∈D,f(x)>g(x)⇔f(x) >g(x) .
1 1 2 2 1 2 min min
(3)∃x∈D,∀x∈D,f(x)>g(x)⇔f(x) >g(x) .
1 1 2 2 1 2 max max
跟踪训练3 已知函数f(x)=(x∈R),a为正实数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若∀x,x∈[0,4],不等式|f(x)-f(x)|<1恒成立,求实数a的取值范围.
1 2 1 2
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