内容正文:
导数的综合运用
【例1】设函数,.
(1)
若函数f(x)在处有极值,求函数f(x)的最大值;
(2)是否存在实数b,使得关于x的不等式在上恒成立?若存在,求出b的取值范围;若不存在,说明理由.
【解析】(1)由已知得:,且函数f(x)在处有极值
∴,∴∴,∴
当时,,f(x)单调递增;当时,,f(x)单调递减;
∴函数f(x)的最大值为.
(2)由已知得:
①若,则时,∴在上为减函数,
∴在上恒成立;
②若,则时,∴在[0,+∞)上为增函数,
∴,不能使在上恒成立;
③若,则时,,
当时,,∴在上为增函数,
此时,∴不能使在上恒成立;
综上所述,b的取值范围是.
【例2】已知函数,其中.
(1)若,求函数的极值;
(2)设.若在上恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)当时,定义域为.则
令,解得:(舍去),当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,所以的极小值为,无极大值..
(2)已知,若在上恒成立,即在上恒成立.构造函数,则
令
(i)若,可知恒成立.在上单调递增..
①当,即时,在上恒成立,即在上恒成立.
在上恒成立,满足条件.
②当即时,
存在唯一的,使得.当时,,即
在单调递减.,这与矛盾.
(ii)若,由,可得(舍去),.易知在上单调递减.
在上恒成立,即在上恒成立..
在上单调递减.在上恒成立,这与矛盾.
综上,实数的取值范围为.
【变式探究】
1、已知函数,当和时取得极值.
(1)求和的值;
(2)若对于任意,恒成立,求的取值范围.
习题:导数的综合应用
1.设函数,已知是函数的极值点.
(1)求a;
(2)设函数.证明:.
2.已知且,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若曲线与直线有且仅有两个交点,求a的取值范围.
3.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
4、已知函数.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2)当x≥0时,f(x)≥x3+1,求a的取值范围.
5.已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.
(1)若,求a;
(2)求a的取值范围.
6. 已知函数.
(1)若,求a的取值范围;
(2)证明:若有两个零点,则环.
7. 已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)若恰有一个零点,求a的取值范围.
8.已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间各恰有一个零点,求a的取值范围.
9. 已知函数和有相同最小值.
(1)求a;
(2)证明:存在直线,其与两条曲线和共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
10.已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围;
(3)设,证明:.
11. 已知函数.
(1)求曲线在点处切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
12. 设函数.
(1)求的单调区间;
(2)已知,曲线上不同的三点处的切线都经过点.证明:
(ⅰ)若,则;
(ⅱ)若,则.
(注:是自然对数底数)
2、已知函数,.
(Ⅰ)讨论函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数在处取得极值,对,恒成立,求实数的取值范围.
3、已知函数()
(1)设函数,求函数的单调区间;
(2)若,在上存在一点,使得成立,求的取值范围.
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