高考前必做的“不等式恒成立导数
题中的参数求法”都在这里(总8页)
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高考前必做的“不等式恒成立导数题中的参数求法”都在这里
已知含参数不等式恒成立求其中参数取值范围问题是高考热点,这里汇集了这类问题的通法和巧法,包括直接求导法、二次求导法、特值压缩法、分离lnx法、重构函数法、解不等式法、设而不求法等,都是高考压轴题最常用到的方法.
一、 直接求导法
1?x?axe?1恒成立,求a的取值范围. 1?x题目:当x?(0,1)时,f(x)?分析:注意exf(x)型函数不分离最好,这里f(x)是有理函数, 它的导数为[exf(x)]??exf(x)?exf?(x)?ex[f(x)?f?(x)], 这里f(x)?f?(x)是有理函数,容易讨论其性质.
1?x?ax1?x?ax21?x?ax?ax)?e?(e)??e?e(?a) 解:f?(x)?(1?x1?x(1?x)21?x?e?ax2a(1?x2)ax2?2?a?ax2a(1?x)?ax[?]?e[?]?e, (1?x)21?x(1?x)2(1?x)2(1?x)2由ax2?2?a可知,我们可以按照二次函数的讨论要求处理,比较复杂, 于是可以考虑分离参数a,
即ax2?2?a?a(x2?1)?2?(x2?1)(a?注意到当x?(0,1)时,
222)?(x?1)(a?), x2?11?x22?(2,??),所以当a?2时,f?(x)?0,f(x)是增函数, 21?x所以f(x)?f(0)?1,
a?2a?2ax2?2?a?ax0?x?0?x?e?0当a?2时,f?(x)?可解得,即当时, 2aa(1?x)f(x)是减函数,所以f(x)?f(0)?1,不合题意.
综上,a的取值范围(??,2].
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二、二次求导法
题目:当x?0时,f(x)?ex?1?x?ax2?0恒成立,求a的取值范围. 分析:f(x)?kex?ax2?bx?c型函数一般用到二次求导法. 解:f?(x)?ex?1?2ax,
x??f(x)?e?2a,
因为x?0,所以ex?1, 当2a?1即a?1时,f??(x)?0,f?(x)是增函数,所以f?(x)?f?(0)?0,所以f(x)是2增函数,所以f(x)?f(0)?0; 当2a?1即a?1时,则当0?x?ln(2a)时,f??(x)?0,f?(x)是减函数,所以2f?(x)?f?(0)?0,所以f(x)是减函数,所以f(x)?f(0)?0.
1所以a的取值范围(??,].
2三、特值压缩法
题目:当x??2时,f(x)?2kex(x?1)?x2?4x?2?0恒成立,求k的取值范围. 分析:特值法先压缩参数范围,可以大大减少讨论步骤,但是这是一个特殊方法,不被重视.
?f(?2)?2ke?2(?2?1)?(?2)2?4?(?2)?2?0解:由?得 02f(0)?2ke(0?1)?0?4?0?2?0???2ke?2?2?0得1?k?e2, ??2k?2?0f?(x)?2k[ex(x?1)?ex]?2x?4?2(x?2)(kex?1), 当1?k?e2时,由f?(x)?2(x?2)(kex?1)?0得ex?11?[e?2,1]?x?ln?[?2,0], kk当k?e2时,显然当x??2时,f?(x)?0,f(x)为增函数,从而f(x)?f(?2)?0,
1当1?k?e2时,则ln?(?2,0],所以
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