【方法技巧】
1.分離參數(shù)法解決恒(能)成立問題的策略
(1)分離變量.構(gòu)造函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.
(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.
2.根據(jù)不等式恒成立求參數(shù)范圍的關(guān)鍵是將恒成立問題轉(zhuǎn)化為最值問題,此類問題關(guān)鍵是對(duì)參數(shù)分類討論,在參數(shù)的每一段上求函數(shù)的最值,并判斷是否滿足題意,若不滿足題意,只需找一個(gè)值或一段內(nèi)的函數(shù)值不滿足題意即可.
3.含參不等式能成立問題(有解問題)可轉(zhuǎn)化為恒成立問題解決,常見的轉(zhuǎn)化有:
(1)?x1∈M,?x2∈N,f(x1)>g(x2)?f(x)min>g(x)min.
(2)?x1∈M,?x2∈N,f(x1)>g(x2)?f(x)min>g(x)max.
(3)?x1∈M,?x2∈N,f(x1)>g(x2)?f(x)max>g(x)min.
(4)?x1∈M,?x2∈N,f(x1)>g(x2)?f(x)max>g(x)max.
4.在解決不等式恒(能)成立,求參數(shù)的取值范圍這一類問題時(shí),最常用的方法是分離參數(shù)法,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的最值,但在求最值時(shí)如果出現(xiàn)“eq \f(0,0)”型的代數(shù)式,就設(shè)法求其最值.“eq \f(0,0)”型的代數(shù)式,是大學(xué)數(shù)學(xué)中的不定式問題,解決此類問題的有效方法就是利用洛必達(dá)法則.
洛必達(dá)法則
法則1 若函數(shù)f(x)和g(x)滿足下列條件
(1)eq \(lim,\s\d4(x→a)) f(x)=0及eq \(lim,\s\d4(x→a)) g(x)=0;
(2)在點(diǎn)a的某去心鄰域內(nèi),f(x)與g(x)可導(dǎo)且g′(x)≠0;
(3)eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f′?x?,g′?x?)=A,那么eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f?x?,g?x?)=eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f′?x?,g′?x?)=A.
法則2 若函數(shù)f(x)和g(x)滿足下列條件
(1)eq \(lim,\s\d4(x→a)) f(x)=∞及eq \(lim,\s\d4(x→a)) g(x)=∞;
(2)在點(diǎn)a的某去心鄰域內(nèi),f(x)與g(x)可導(dǎo)且g′(x)≠0;
(3)eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f′?x?,g′?x?)=A,那么eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f?x?,g?x?)=eq \(lim,\s\d4(x→a)) eq \f(f′?x?,g′?x?)=A.
二、【題型歸類】
【題型一】分離參數(shù)法求參數(shù)范圍
【典例1】已知函數(shù)f(x)=ex+ax2-x.
(1)當(dāng)a=1時(shí),討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x≥0時(shí),f(x)≥eq \f(1,2)x3+1,求a的取值范圍.
【典例2】已知函數(shù)f(x)=eq \f(1+ln x,x).
(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a,a+\f(1,2)))上存在極值,求正實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)如果當(dāng)x≥1時(shí),不等式f(x)-eq \f(k,x+1)≥0恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【典例3】已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex-eq \f(1,2)ax2+ax(a∈R).
(1)當(dāng)a=0時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)當(dāng)x≥2時(shí),f(x)≥0恒成立,求a的取值范圍.
【題型二】分類討論法求參數(shù)范圍
【典例1】已知函數(shù)f(x)=ln x-ax,a∈R.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若不等式f(x)+a<0在x∈(1,+∞)上恒成立,求a的取值范圍.
【典例2】已知函數(shù)f(x)=(x+a-1)ex,g(x)=eq \f(1,2)x2+ax,其中a為常數(shù).
(1)當(dāng)a=2時(shí),求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)若對(duì)任意的x∈[0,+∞),不等式f(x)≥g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【典例3】已知函數(shù)f(x)=aex-1-ln x+ln a.
(1)當(dāng)a=e時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積;
(2)若f(x)≥1,求a的取值范圍.
【題型三】等價(jià)轉(zhuǎn)化求參數(shù)范圍
【典例1】已知函數(shù)f(x)=ex-1-ax+ln x(a∈R).
(1)若函數(shù)f(x)在x=1處的切線與直線3x-y=0平行,求a的值;
(2)若不等式f(x)≥ln x-a+1對(duì)一切x∈[1,+∞)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【典例2】已知函數(shù)f(x)=-ax2+ln x(a∈R).
(1)討論f(x)的單調(diào)性﹔
(2)若存在x∈(1,+∞),f(x)>-a,求a的取值范圍.
【典例3】已知函數(shù)f(x)=x2-(a+2)x+aln x.
(1)當(dāng)a>2時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若存在x∈[1,+∞),使f(x)g(x1)-g(x2)恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【題型五】洛必達(dá)法則
【典例1】已知函數(shù)f(x)=(x+1)ln(x+1).若對(duì)任意x>0都有f(x)>ax成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【典例2】已知函數(shù)f(x)=x(ex-1)-ax2(a∈R).
(1)若f(x)在x=-1處有極值,求a的值.
(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)≥0,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
三、【培優(yōu)訓(xùn)練】
【訓(xùn)練一】已知x=eq \f(1,\r(e))為函數(shù)f(x)=xaln x的極值點(diǎn).
(1)求a的值;
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=eq \f(kx,ex),若對(duì)?x1∈(0,+∞),?x2∈R,使得f(x1)-g(x2)≥0,求k的取值范圍.
【訓(xùn)練二】已知函數(shù)f(x)=eax-x.
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處切線的斜率為1,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若不等式f(x)≥eaxln x-ax2對(duì)x∈(0,e]恒成立,求a的取值范圍.
【訓(xùn)練三】設(shè)函數(shù)f(x)=eq \f(1-a,2)x2+ax-ln x(a∈R).
(1)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f(x)的極值;
(2)若對(duì)任意a∈(4,5)及任意x1,x2∈[1,2],恒有eq \f(a-1,2)m+ln 2>|f(x1)-f(x2)|成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【訓(xùn)練四】設(shè)函數(shù)f(x)=eq \f(1,x)-eq \f(e,ex),g(x)=a(x2-1)-ln x(a∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
(1)證明:當(dāng)x>1時(shí),f(x)>0;
(2)討論g(x)的單調(diào)性;
(3)若不等式f(x)x2,有m[f(x1)-f(x2)]>g(x1)-g(x2)恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【訓(xùn)練六】f(x)=xex,g(x)=eq \f(1,2)x2+x.
(1)令F(x)=f(x)+g(x),求F(x)的最小值;
(2)若任意x1,x2∈[-1,+∞),且x1>x2,有m[f(x1)-f(x2)]>g(x1)-g(x2)恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
四、【強(qiáng)化測(cè)試】
【解答題】
1. 已知函數(shù)f(x)=(x+1)ln(x+1).若對(duì)任意x>0都有f(x)>ax成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
2. 設(shè)函數(shù)f(x)=ax2-xln x-(2a-1)x+a-1(a∈R).若對(duì)任意的x∈[1,+∞),f(x)≥0恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
3. 已知a∈R,f(x)=aln x+x2-4x,g(x)=(a-2)x,若存在x0∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,e),e)),使得f(x0)≤g(x0)成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
4. 已知函數(shù)f(x)=eq \f(x2,2)-(m+1)x+mln x+m,f′(x)為函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若xf′(x)-f(x)≥0恒成立,求m的取值范圍.
5. 已知函數(shù)f(x)=x(mex-1).
(1)當(dāng)m=1時(shí),求函數(shù)f(x)的圖象在(1,f(1))處的切線方程;
(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)≥x2-2x,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
6. 設(shè)函數(shù)f(x)=x2-(a+2)x+aln x(a∈R).
(1)若x=3是f(x)的極值點(diǎn),求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若f(x)≥1恒成立,求a的取值范圍.
7. 設(shè)函數(shù)f(x)=ln x+eq \f(a,x)(a為常數(shù)).
(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(2)不等式f(x)≥1在x∈(0,1]上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
8. 已知函數(shù)f(x)=xln x(x>0).
(1)求函數(shù)f(x)的極值;
(2)若存在x∈(0,+∞),使得f(x)≤eq \f(-x2+mx-3,2)成立,求實(shí)數(shù)m的最小值.
9. 已知函數(shù)f(x)=x2+(a+1)x-ln x,g(x)=x2+x+2a+1.
(1)若f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)當(dāng)x∈[1,e]時(shí),f(x)0).
(1)判斷f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)f(x)0時(shí),若曲線y=f(x)在直線y=-x的上方,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
14. 已知函數(shù)f(x)=x-1-aln x(a0).
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若對(duì)于?x1∈[-1,1],?x2∈(0,+∞),使得f(x1)>g(x2)成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

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