
第5課時(shí) 利用導(dǎo)數(shù)解決恒(能)成立問題
法三(數(shù)形結(jié)合法):通過變形原不等式等價(jià)于證明:x ln x≥a(x-1)+(2-e),x∈(0,+∞).若令g(x)=x ln x和h(x)=a(x-1)+(2-e),則只需證明函數(shù)g(x)的圖象在直線h(x)的上方.首先分析g(x)=x ln x的圖象.可知當(dāng)x∈(0,e-1)時(shí),g(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(e-1,+∞)時(shí),g(x)單調(diào)遞增,且g(x)min=g(e-1)=-e-1.其次分析h(x)=a(x-1)+(2-e)的圖象.因?yàn)閍≥0,所以h(x)表示過定點(diǎn)(1,2-e)的非減函數(shù),且g(x)min=-e-1>2-e.兩個(gè)函數(shù)的圖象大致如圖1所示,所以如果能說明當(dāng)g(x)和h(x)相切時(shí)二者只有一個(gè)切點(diǎn),如圖2,就能求出a的最大值.
名師點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題,基本解題方法是:最值分析、參變分離、數(shù)形結(jié)合等.在求解過程中,力求“腦中有‘形',心中有‘?dāng)?shù)'”.依托端點(diǎn)效應(yīng),縮小范圍,借助數(shù)形結(jié)合,尋找臨界點(diǎn).提醒:數(shù)形結(jié)合法,圖象是輔助找方法,找思路的步驟.解題時(shí),作圖要規(guī)范步驟要完整.
[解] (1)當(dāng)a=1時(shí),f (x)=ex+x2-x,f ′(x)=ex+2x-1.令g(x)=f ′(x)=ex+2x-1(x∈R),則g′(x)=ex+2>0恒成立,∴g(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增,又∵g(0)=0,即f ′(0)=0,∴當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f ′(x)0.綜上所述,當(dāng)a=1時(shí),f (x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
考點(diǎn)二 單變量不等式能成立問題[典例2] (2024·山東青島模擬節(jié)選)已知函數(shù)f (x)=ex-a-ln x,若存在x0∈[e,+∞),使f (x0)<0成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
名師點(diǎn)評(píng) 能成立問題一般是通過分離參數(shù)或移項(xiàng)作差構(gòu)造函數(shù)來解決,能成立問題中的等價(jià)轉(zhuǎn)化有以下幾種形式:(1)存在x∈[a,b],f (x)≥a成立?f (x)max≥a.(2)存在x∈[a,b],f (x)≤a成立?f (x)min≤a.(3)存在x1∈[a,b],對(duì)任意x2∈[a,b],f (x1)≤g(x2)成立?f (x)min≤g(x)min.
[解] (1)因?yàn)閒 ′(x)=a-ex,x∈R,當(dāng)a≤0時(shí),f ′(x)0時(shí),令f ′(x)=0,得x=ln a.由f ′(x)>0,得f (x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,ln a);由f ′(x)0時(shí),f (x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,ln a),單調(diào)遞減區(qū)間為(ln a,+∞).
名師點(diǎn)評(píng) “雙變量”的恒(能)成立問題一定要正確理解其實(shí)質(zhì),深刻挖掘內(nèi)含條件,進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換,常見的等價(jià)轉(zhuǎn)換有(1)?x1,x2∈D,f (x1)>g(x2)?f (x)min>g(x)max.(2)?x1∈D1,?x2∈D2,f (x1)>g(x2)?f (x)min>g(x)min.(3)?x1∈D1,?x2∈D2,f (x1)>g(x2)?f (x)max>g(x)max.
[解] (1)因?yàn)閒 (x)=x sin x+cs x,所以f ′(x)=sin x+x cs x-sin x=x cs x.當(dāng)x∈(0,π)時(shí),f ′(x)與f (x)的變化情況如表所示:
鞏固課堂所學(xué) · 激發(fā)學(xué)習(xí)思維夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí) · 熟悉命題方式自我檢測(cè)提能 · 及時(shí)矯正不足
本節(jié)課掌握了哪些考點(diǎn)?本節(jié)課還有什么疑問點(diǎn)?
課時(shí)分層作業(yè)(二十一)
利用導(dǎo)數(shù)解決恒(能)成立問題
這是一份第18講 導(dǎo)數(shù)與不等式-第1課時(shí) 利用導(dǎo)數(shù)研究恒(能)成立問題高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課件,共60頁(yè)。PPT課件主要包含了教師備用習(xí)題,作業(yè)手冊(cè),◆基礎(chǔ)熱身◆,◆綜合提升◆,◆能力拓展◆等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件 第3章 §3.5 利用導(dǎo)數(shù)研究恒(能)成立問題(含詳解),共60頁(yè)。PPT課件主要包含了考試要求,題型一,分離參數(shù)求參數(shù)范圍,思維升華,題型二,等價(jià)轉(zhuǎn)化求參數(shù)范圍,題型三,課時(shí)精練,基礎(chǔ)保分練,綜合提升練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份§3.5 利用導(dǎo)數(shù)研究恒(能)成立問題 課件-2025高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí),共57頁(yè)。PPT課件主要包含了課時(shí)精練,所以a0滿足題意等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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