内容正文:
金服散准·至真至城 SINCE 2000 第四章 导数及其应用 第4讲 导数与函数的综合应用 第1课时 利用导数研究不等式的证明 问题 1 核心考向突破 PART ONE (2)证法一: 因为0,所以只需证)≤c-2e X 当a=e时,由(1)知,fx)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递 减, 所以f(x)max=f(1)=-e. 记e6)=8-2e≥0, (x-1)e 则g')= 所以当0<x<1时,g(x)<0,g(x)单调递减, 当x>1时,g”(x)>0,g(x)单调递增, 解 所以g(x)mim=g(1)=-e. 综上,当>0时,f0≤g6,即0≤-2e.即0)-。+2e三0, 证法二:证明xfx)-e+2ex≤0, 即证exln.x--e2-e+2er≤0,从而等价于imx-+2≤ er 设函数gx)=lnx-x+2, g)-1 所以当x∈(0,1)时,g(x)>0, 当x∈(1,+∞)时,g(x)<0, 解 故g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 从而g(x)在(0,+∞)上的最大值为g(1)=1. e 设函数)= e'(x-1) 则h'(x)=ex2 所以当x∈(0,1)时,h′x)<0,当x∈(1,+∞)时,hx)>0, 故h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+o)上单调递增, 从而hx)在(0,+∞)上的最小值为h(1)=1. 综上,当x>0时,g(x)≤h(x),即xfx)-e+2ex≤0. 解 (2证明:当a≥时,f8-n-1. e*1 xe*-e 设e)=-1nr-1,则g)=。= ex 当0<x<1时,g(x)<0;当x>1时,g'(x)>0.所以1是gx)的最小值点. 故当>0时,g0x)≥g(1)=0.因此,当a≥时,fx)≥0. 解 考向二双变量不等式的证明 ,(2021哈尔滨四模)已知函数f)=ar+1(>0),gx)=Inx-4+ 例2( 2a. ①塔a=, 比较函数f(x)与g(x)的大小; (2)若m>≥0,求证:nm-nn m-n mn.
第4讲 导数与函数的综合应用
第2课时 利用 导数解决不等式恒(能)成立问题
第四章 导数及其应用
1
核心考向突破
PART ONE
考向一 恒成立问题
解 (1)f′(x)=(x-3)ex-3-x+3=(x-3)·(ex-3-1),
当x>3时,x-3>0,ex-3-1>0,∴f′(x)>0,当x<3时,x-3<0,ex-3-1<0,∴f′(x)>0,
当x=3时,f′(x)=0,所以当x∈R时,f′(x)≥0,即f(x)在R上是增函数;
又f(3)=0,所以不等式f(x)>0的解集为(3,+∞).
(2)证明:当a=1时,g(x)=ex+cosx,g′(x)=ex-sinx.由x>0,得ex> 1,sinx∈[-1,1],
则g′(x)=ex-sinx>0,即g(x)在(0,+∞)上为增函数.故g(x)>g(0)=2,即g(x)>2.
解
解
解
求解不等式恒成立问题的方法
(1)构造函数分类讨论:遇到f(x)≥g(x)型的不等式恒成立问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数h(x)=f(x)-g(x)或“右减左”的函数u(x)=g(x)-f(x),进而只需满足h(x)min≥0或u(x)max≤0,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数最值的问题,适用范围较广,但是往往需要对参数进行分类讨论.
(2)分离参数法:分离参数法的主要思想是将不等式变形成一个一端是参数a,另一端是变量表达式v(x)的不等式后,若a≥v(x)在x∈D上恒成立,则a≥v(x)max;若a≤v(x)在x∈D上恒成立,则a≤v(x)min.
1.(2021·湖北宜昌诊断)已知函数f(x)=xln x,若对于所有x≥1都有f(x)≥ax-1,求实数a的取值范围.
解
令g′(x)=0,得x=1.
当x≥1时,因为g′(x)≥0,
故g(x)在[1,+∞)上单调递增.
所以g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=1.
故实数a的取值范围是(-∞,1].
解
解法二:(构造函数法)
当x=1时,有f(1)≥a-1,即a-1≤0,得a≤1.
令F(x)=f(x)-(ax-1)=xln x-ax+1,
原命题等价于F(x)≥0在x≥1时恒成立⇔F(x)min≥0,x∈[1,+∞).
由于F′(x)=ln x+1-a≥0在x∈[1,+∞)上恒成立,因此函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,
所以F(x)min=F(1)=1-a≥0,得a≤1.
故实数a的取值范围是(-∞,1].
解
考向二 能成立问题
解
解
解
解
1.不等式能成