内容正文:
高二数学 选修1-1 第三章 导数及其应用
补充专题
利用导数处理恒成立问题(2)
-----讨论求最值
例1 已知函数f(x)=ex-ax.
(1)讨论f(x)的单调性;
解 f′(x)=ex-a(x∈R),当a≤0时,f′(x)>0,
∴f(x)在R上单调递增;
当a>0时,令f′(x)>0⇒x>ln a,令f′(x)<0⇒x<ln a,
∴f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增.
(2)当x∈[0,+∞)时,都有f(x)>-a,求实数a的取值范围.
题型一 分类讨论求最值
(2)当x∈[0,+∞)时,都有f(x)>-a,求实数a的取值范围.
解 依题意知,当x∈[0,+∞)时,f(x)min>-a,
由(1)知,当a≤1时,f(x)在[0,+∞)上单调递增,
∴f(x)min=f(0)=1>-a,∴-1<a≤1.
当a>1时,f(x)在[0,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,
∴f(x)min=f(ln a)=eln a-aln a=a-aln a>-a,解得1<a<e2.
综上,函数a的取值范围为(-1,e2).
例1 已知函数f(x)=ex-ax.
例2 已知函数f(x)=aex-2x+1.(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
解 当a=1时,f(x)=ex-2x+1,则f′(x)=ex-2,
令f′(x)<0,解得x<ln 2;令f′(x)>0,解得x>ln 2.
故函数f(x)在(-∞,ln 2)上单调递减,在(ln 2,+∞)上单调递增,
故函数f(x)的极小值为f(ln 2)=2-2ln x+1=3-2ln 2,无极大值.
(2)若f(x)>0对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.
(2)若f(x)>0对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.
例2已知函数f(x)=aex-2x+1;
例3 已知函数f(x)=(x+1)ln(x+1).若对任意x>0都有f(x)>ax成立,求实数a的取值范围.
(2)当1-a<0,即a>1时,令φ′(x)=0,得x=ea-1-1,
∴x∈(0,ea-1-1)时,φ′(x)<0;
x∈(ea-1-1,+∞)时,φ′(x)>0,
解 令φ(x)=f(x)-ax=(x+1)ln(x+1)-ax(x