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重难点突破06 双变量问题
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破解双参数不等式的方法:
一是转化,即由已知条件入手,寻找双参数满足的关系式,并把含双参数的不等式转化为含单参数的不等式;
二是巧构函数,再借用导数,判断函数的单调性,从而求其最值;
三是回归双参的不等式的证明,把所求的最值应用到双参不等式,即可证得结果.
题型一:双变量单调问题
例1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)设,证明:对任意,,.
例2.(2023·安徽·校联考三模)设,函数.
(Ⅰ)讨论函数在定义域上的单调性;
(Ⅱ)若函数的图象在点处的切线与直线平行,且对任意,,不等式恒成立,求实数的取值范围.
例3.(2023·福建漳州·高二福建省漳州第一中学校考期末)已知函数
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若时,任意的,总有,求实数
的取值范围.
变式1.(2023·全国·模拟预测)已知函数,,且.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
变式2.(2023·天津南开·高三南开大学附属中学校考开学考试)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明;
(3)若对任意的不等正数,总有,求实数的取值范围.
题型二:双变量不等式:转化为单变量问题
例4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)已知,若存在两个极值点,且,求的取值范围.
例5.(2023·新疆·高二克拉玛依市高级中学校考阶段练习)已知函数
(1)若,求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当时,讨论f(x)的单调性;
(3)设f(x)存在两个极值点且,若求证:.
例6.(2023·山东东营·高二东营市第一中学校考开学考试)已知函数(为常数)
(1)讨论的单调性
(2)若函数存在两个极值点,且,求的范围.
变式3.(2023·山东·山东省实验中学校联考模拟预测)已知函数,其中.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若存在两个极值点的取值范围为,求的取值范围.
变式4.(2023·江苏苏州·高三统考阶段练习)已知函数
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数存在两个极值点,记,求的取值范围.
变式5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在两个极值点,,且,求的取值范围.
变式6.(2023·吉林长春·高二长春市实验中学校考期中)设函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若有两个极值点,
①求a的取值范围;
②证明:.
题型三:双变量不等式:极值和差商积问题
例7.(2023·黑龙江牡丹江·高三牡丹江一中校考期末)已知,函数.
(1)当时,求的单调区间和极值;
(2)若有两个不同的极值点,.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:(……为自然对数的底数).
例8.(2023·内蒙古·高三霍林郭勒市第一中学统考阶段练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在两个极值点,证明:.
例9.(2023·全国·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若存在两个极值点、,求实数的取值范围,并证明:.
变式7.(2023·辽宁沈阳·高二东北育才学校校考期中)已知函数,.
(1)当时,讨论方程解的个数;
(2)当时,有两个极值点,,且,若,证明:
(i);
(ii).
变式8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数
(1)讨论函数的单调区间;
(2)设,是函数的两个极值点,证明:恒成立.
变式9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若有两个极值点,求证:.
题型四:双变量不等式:中点型
例10.(2023·天津北辰·高三天津市第四十七中学校考期末)已知函数.
(1)已知为的极值点,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,若对于任意,都存在,使得,证明:.
例11.(2023·湖北武汉·统考一模)已知函数 .
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)设,证明:当时, ;
(Ⅲ)设是的两个零点,证明 .
例12.(2023·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知函数且.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若函数的图象与轴交于,两点,设线段中点的横坐标为,证明:.
变式10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的图像与x轴交于A,B两点,线段中点的横坐标为,证明:.
变式11.(2023·四川绵阳·高二四川省绵阳南山中学校考阶段练习)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数图象上不重合的两点.证明:.(是直线的斜率)
变式12.(2023·福建泉州·高二福建省永春第一中学校考阶段练