内容正文:
第26讲 导数中的利用韦达定理研究双变量问题
题型一:利用韦达定理消元求范围问题
【精选例题】
【例1】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.
【跟踪训练】
1.已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)若两个极值点,,且,求的取值范围.
2.已知函数(a为常数).
(1)若函数是增函数,求a的取值范围;
(2)设函数的两个极值点分别为,(),求的范围.
题型二:利用韦达定理消元证明双变量不等式问题
【精选例题】
【例1】已知函数有两个不同的极值点、.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,求证:,且.
【例2】已知函数
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个极值点,证明:
【例3】已知函数有两个极值点,.
(1)求的取值范围;
(2)证明:.
【例4】已知函数.
(1)讨论极值点的个数;
(2)若函数恰有2个极值点,3个零点,,(),探究:是否存在实数,使得.
【跟踪训练】
1.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个极值点,,证明:.
2.已知函数 .
(1)当且时,求函数的单调区间;
(2)当时,若函数的两个极值点分别为,,证明:.
3.已知.
(1)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(2)若函数有两个极值点,证明:.
4.已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数有两个极值点,,证明:.
5.已知函数.
(1)若的最小值为,求a的值;
(2)若,证明:函数存在两个零点,,且.
题型三:利用韦达定理消元求双变量参数问题
【精选例题】
【例1】已知函数,为的导函数.
(1)当时,若在[上的最大值为,求;
(2)已知是函数f(x)的两个极值点,且,若不等式恒成立,求正数m的取值范围.
【例2】已知函数,
(1)讨论的极值点个数;
(2)若在内有两个极值点,,且,求的取值范围.
【例3】已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若存在两个极值点的取值范围为,求a的取值范围.
【跟踪训练】
1.已知函数(),且有两个极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使成立,若存在求出的值,若不存在,请说明理由.
2.已知函数的图像在处的切线与直线平行.
(1)求函数的单调区间;
(2)若,且时,,求实数m的取值范围.
3.已知函数在点,(1)处的切线与轴平行.
(1)求实数的值及的极值;
(2)若对任意,,有,求实数的取值范围.
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第26讲 导数中的利用韦达定理研究双变量问题
题型一:利用韦达定理消元求范围问题
【精选例题】
【例1】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.
【答案】(1);(2)
【详解】(1),曲线在点处的切线方程为,即.
(2),则函数的定义域为,
若函数有两个极值点,且.则方程的判别式,且,.
.
设,则在上恒成立.故在单调递减,从而.因此,的取值范围是.
【跟踪训练】
1.已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)若两个极值点,,且,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在,上单调递增;(2)
【详解】(1)函数的定义域为,又,,令,得,当时,时,,所以在单调递增;当时,方程的,①当时,,则,所以在单调递增;②当时,,令,得,,
当时,;当时,;所以在上单调递减,在,上单调递增;综上所述:当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在,上单调递增;
(2)由(1)得若有两个极值点,则,且,,即,故
,,令,则,所以在上单调递减;即,故,综上所述:的取值范围为:.
2.已知函数(a为常数).
(1)若函数是增函数,求a的取值范围;
(2)设函数的两个极值点分别为,(),求的范围.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)的定义域为,,若函数为增函数,则在上恒成立,所以对任意恒成立,即对任意恒成立,又,当且仅当,即时等号成立,所以,解得,故a的取值范围是;
(2)若在定义域内有两个极值点,则是方程,即的两个不相等的实数根,
从而得到,即,又,故,
,令,则,
,所以在上单调递增,所以,即的值域为,所以的范围是.
题型二:利用韦达定理消元证明双变量不等式问题
【精选例题】
【例1】已知函数有两个不同的极值点、.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,求证:,且.
解析:(1)实数的取值范围是;
(2)由题意可知,、为方程的两个实根,由于,则,当时,,,由(1)可知,
,,令,设,. ,所以,函数在上单调递减,所以,,因此,.
【例2】已知函数
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个极值点,证明:
【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析
【详解】(1),令,注意到,对称轴,故,
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