内容正文:
第06讲 利用导数研究双变量问题
目录
第一部分:方法篇 1
方法一:分离双参数,构造函数 1
方法二:比值法换元 5
方法三:变更主元法 11
方法四:借助根与系数关系化双变量为单变量 13
方法五:借助对数平均不等式解决双变量问题 19
方法六:值域法解决双变量函数相等问题 25
方法七:最值法解决双变量不等式问题 30
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第一部分:方法篇
方法一:分离双参数,构造函数
典型例题
例题1.(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)当时,若,求证:
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,其中为常数,且.
(1)当时,若在,上的最大值为1,求实数的值;
(2)若,且函数有两个不相等的零点,,证明:.
精练核心考点
1.(2023春·河南南阳·高二南阳中学校考阶段练习)已知函数有两个零点.
(1)求a的取值范围;
(2)设是的两个零点,证明:.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)设方程的两个根分别为,,求证:.
方法二:比值法换元
典型例题
例题1.(2023·四川遂宁·统考二模)已知函数有两个极值点、.
(1)求的取值范围;
(2)若时,不等式恒成立,求的最小值.
例题2.(2023·全国·模拟预测)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若,当时,证明:.
精练核心考点
1.(2023春·辽宁朝阳·高三校联考开学考试)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个零点,,证明:.
2.(2023春·四川成都·高二校考期中)已知函数.
(1)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
(2)设,点为曲线上的两个不同点,若,且存在,使得曲线在点处的切线与直线平行,试证明.
方法三:变更主元法
典型例题
例题1.(2023·上海浦东新·高一华师大二附中阶段练习)使不等式恒成立的的取值范围是________.
例题2.(2023高一单元测试)对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
精练核心考点
1.(2023·上海·高一专题练习)对于,不等式恒成立的的取值范围是_____________
2.(2023·上海浦东新·高一上海市实验学校校考期末)设.
(1)求在上的最小值;
(2)当时,若不等式在上有解,求x的取值范围.
方法四:借助根与系数关系化双变量为单变量
典型例题
例题1.(2023·甘肃酒泉·统考三模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数有两个极值点,且,求的取值范围.
例题2.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,
(1)求函数的单调增区间;
(2)若函数有两个极值点,,不等式恒成立,求实数的取值范围.
例题3.(2023·江苏·高二专题练习)已知函数(为自然对数的底数),其中.
(1)在区间上,是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
(2)若函数的两个极值点为,证明:.
精练核心考点
1.(2023·全国·高三专题练习)若函数存在两个极值点,,(),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023·江苏·高二专题练习)已知函数在和时取极值,且.
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的取值范围.
3.(2023·全国·高三专题练习)设函数
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个极值点和,记过点的直线的斜率为,问:是否存在,使得?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
方法五:借助对数平均不等式解决双变量问题
典型例题
例题1.(2023·陕西宝鸡·统考二模)已知函数,且在内有两个极值点().
(1)求实数的取值范围;
(2)求证:.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)当时,,求实数的取值范围;
(2)若,使得,求证:.
精练核心考点
1.(多选)(河北省衡水市第二中学2023届高三上学期一模数学试题)直线:与的图象交于、两点,在A、B两点的切线交于,的中点为,则( )
A. B.点的横坐标大于1
C. D.的斜率大于0
2.(2022·全国·高三专题练习)设函数为的导函数.
(1)求的单调区间;
(2)讨论零点的个数;
(3)若有两个极值点且,证明:.
方法六:值域法解决双变量函数相等问题
典型例题
例题1.(2023春·四川宜宾·高二四川省高县中学校校考期中)已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
例题2.(2023春·湖南长沙·高一校联考阶段练习)已知函数,.若,则实数________;若对,总使成立,则实数的取值范围为________.
例题3.(2023秋·辽宁·高一大连二十四中校联考期末)