内容正文:
第三章
核心专题突破(一) 导数在研究函数中的应用
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破疑难1 利用导数研究不等式的恒与能成立问题
恒成立问题与能成立问题是高考数学的重要知识,其中不等式恒成立问题经常与导数及其几何意义、函数、方程等知识相交汇,综合考查学生分析问题、解决问题的能力,一般作为压轴题出现,难度略大.
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2
技法一 分离参数法求参数的取值范围
例1 (2022·石家庄模拟)已知函数 <m></m> .
(1)若 <m></m> ,求函数 <m></m> 的图象在点 <m></m> 处的切线方程;
(2)当 <m></m> 时,函数 <m></m> 恒成立,求实数 <m></m> 的取值范围.
[审题指导]
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3
解析:&1&
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4
1.利用分离参数法确定不等式( <m></m> , <m></m> 为参数)恒成立问题中参数范围的步骤:
(1)将参数与变量分离,化为 <m></m> 或 <m></m> 的形式;
(2)求 <m></m> 在 <m></m> 时的最大值或最小值;
(3)解不等式 <m></m> 或 <m></m> ,得到 <m></m> 的取值范围.
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5
2.利用分离参数法确定不等式( <m></m> ), <m></m> 为参数能成立问题中参数范围的步骤:
(1)将参数与变量分离,化为 <m></m> 或 <m></m> 的形式;
(2)求 <m></m> 在 <m></m> 时的最小值或最大值;
(3)解不等式 <m></m> 或 <m></m> ,得到 <m></m> 的取值范围.
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6
针对练1. (2022·山东烟台三模节选)已知函数 <m></m> .当 <m></m> 时, <m></m> 恒成立,求实数 <m></m> 的取值范围.
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7
解析:当 <m></m> 时, <m></m> 恒成立,
即 <m></m> 对 <m></m> 恒成立,
亦即 <m></m> 对 <m></m> 恒成立,
设函数 <m></m> ,则 <m></m> 对 <m></m> 恒成立,
则 <m></m> ,
设 <m></m> ,所以 <m></m> ,
令 <m></m> ,得 <m></m> ,
当 <m></m> 时, <m></m> ,函数 <m></m> 在 <m></m> 上单调递减,
当 <m></m> 时, <m></m> ,函数 <m></m> 在 <m></m> 上单调递增,
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8
所以 <m></m> ,故 <m></m> 在 <m></m> 上单调递增,
又 <m></m> ,所以 <m></m> 在 <m></m> 恒成立,
即 <m></m> 在 <m></m> 恒成立,
令 <m></m> , <m></m> ,
则 <m></m> ,得 <m></m> ,
当 <m></m> 时, <m></m> ,函数 <m></m> 在 <m></m> 上单调递减,
当 <m></m> 时, <m></m> ,函数 <m></m> 在 <m></m> 上单调递增,
所以 <m></m> ,故 <m></m> .
故实数 <m></m> 的取值范围是 <m></m> .
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9
针对练2. 已知函数 <m></m> .
(1)求函数 <m></m> 的极值;
解析:由 <m></m> ,得 <m></m> ,
令 <m></m> ,得 <m></m> ;
令 <m></m> ,得 <m></m> .
所以 <m></m> 在 <m></m> 上单调递减,在 <m></m> 上单调递增.
所以 <m></m> 在 <m></m> 处取得极小值,
且为 <m></m> ,无极大值.
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10
(2)若存在 <m></m> ,使得 <m></m> 成立,求实数 <m></m> 的最小
值.
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11
解析:由 <m></m> ,
得 <m></m> .问题转化为
<m></m> .
令 <m></m> <m></m> ,则
<m></m>
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12
<m></m> .
由 <m></m> ,得 <m></m> ;由 <m></m> ,得 <m></m> .所以 <m></m> 在 <m></m> 上单调递减,在 <m></m> 上单调递增.所以 <m></m> ,则 <m></m> .故 <m></m> 的最小值为4.
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13
技法二 分类讨论法求参数范围
例2 (2022·湖南衡阳二模)已