内容正文:
由函数单调性求解参变量的范围的方法
由函数单调性求解参变量的范围,可分为下面两种类型
一、已知函数在某区间上单调求解参变量的范围
做这类题目有两种方法。方法一:转化为不等式恒成立问题;方法二:转化为集合间的包含关系问题。
对于方法一,当在某个区间上为增函数时,有在该区间上恒成立;当在某个区间上为减函数时,有在该区间上恒成立。接下来又分离参变量和不分离参变量两条思路,恒成立问题又常转化为最值问题。好分离参数的题目,先分离参数再求最值比较好,不好分离参数的题目,要讨论参数求最值。
对于方法二,如函数在上单调,则区间是相应单调区间的子集。
例1.已知函数
(1)讨论的单调区间;
(2)若函数在区间内单调递减,求的取值范围。
变式.设函数
(1)求函数的单调区间
(2)若函数在区间内单调递增,求的取值范围。
二、已知函数在某区间上不单调求解参变量的范围
函数在区间D上不单调,则导函数在该区间D上有解。
例2.若函数在(0,1)上不单调,则的取值范围是()
A. B.
C. D.
变式.函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则的取值范围是_________.
三、已知函数在某区间上存在单调增(减)区间求解参变量的范围
例3.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
变式.已知函数在上有增区间,则a的取值范围是_______.
小试牛刀
1.已知函数在内为增函数,则的取值范围为_________.
2.已知在单调递减,则的取值范围为_________.
3.若函数在上单调递减,则实数的取值范围为_________.
4.若f(x)=-x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是__________________.
5.若函数在区间(-2,-1)内存在单调减区间,则实数a的取值范围为_________.
6.已知函数,若函数在区间上为单调函数,则实数a的取值范围为_________.
7.已知函数在上有增区间,则a的取值范围是_________.
8.已知函数(e为自然对数的底数)是上的增函数,则实数的取值范围是_________.
9.若函数在区间单调递增,则的取值范围是_________;若函数在区间内不单调,则的取值范围是_________.
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由函数单调性求解参变量的范围的方法
由函数单调性求解参变量的范围,可分为下面两种类型
一、已知函数在某区间上单调求解参变量的范围
做这类题目有两种方法。方法一:转化为不等式恒成立问题;方法二:转化为集合间的包含关系问题。
对于方法一,当在某个区间上为增函数时,有在该区间上恒成立;当在某个区间上为减函数时,有在该区间上恒成立。接下来又分离参变量和不分离参变量两条思路,恒成立问题又常转化为最值问题。好分离参数的题目,先分离参数再求最值比较好,不好分离参数的题目,要讨论参数求最值。
对于方法二,如函数在上单调,则区间是相应单调区间的子集。
例1.已知函数
(1)讨论的单调区间;
(2)若函数在区间内单调递减,求的取值范围。
分析:求参数范围往往是先转化为集合的包含关系或恒成立问题,还是转化为恒成立问题更多些。
解:(1)。
当,即时,,的单调增区间为;
当,即或时,求得两根为,
即的单调增区间为和,减区间为
。
(2)方法一(恒成立分离参数利用最值):若函数在区间内单调递减,则在上恒成立,即在上恒成立。令,则,在上为减函数,在上为增函数,又,。,。所以的取值范围为。
方法2(恒成立不分离参数利用最值):若函数在区间内单调递减,则在上恒成立。。
所以的取值范围为。
方法3(转化为集合间的包含关系):由(1)知,的减区间为,又函数在区间内单调递减,故,
故,解得。所以的取值范围为。
点评:方法三思路好理解些,但解题过程中牵扯到无理不等式的解法,故不好解,所以一般此类题目一般不用此解法。方法一、方法二是转化为恒成立问题,方法一是分离参数后再求最值,方法二是不分离参数,直接求函数的最值,一般情况下,方法一简单些,但对于本题方法二比方法一简单些。
变式.设函数
(1)求函数的单调区间
(2)若函数在区间内单调递增,求的取值范围。
变式.解:(1),
;
(2)方法一:若函数在区间内单调递增,则在内恒成立,即,只要,即。又,所以的取值范围是。
方法二:由(1)知,。若函数在区间内单调递增,则有,。,
则有。所以的取值范围是。
二、已知函