内容正文:
微专题集训20 利用导数研究不等式恒成立问题
1.(2023·鞍山模拟)已知函数f(x)=ex-1-ax+ln x(a∈R).
(1)若函数f(x)在x=1处的切线与直线3x-y=0平行,求a的值;
(2)若不等式f(x)≥ln x-a+1对任意x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
2.已知函数f(x)=(x+1)[ln(x+1)+m]+n,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=2x+1.
(1)求m,n的值和f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x∈[0,+∞),f(x)>kx恒成立,求整数k的最大值.
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微专题集训20利用导数研究不等式恒成立问题
l解:(1)fw)=e-1-a十1x,x)在x=1处的切线与直线y=3x平行,f
'(1)=1一a+1=3,解得a=一1.
经检验a=一1满足题意
(2)令g(x)=fx)-(nx-a+1)=e*-1-ar+a-1,
则g(x)≥0对任意x∈las41 alcol(1,十o恒成立,
g'(x)=ex-1-a,
①当a≤1时,er-1≥e0=l,则g(x)≥0在lals4 alcol(1,+o)上恒成立,
即gx)在las4 al col(I,+oo)上单调递增,
·g(x)≥g(1)=0,满足题意:
②当a>1时,令g(x)=0,解得x=1十lna>1,
∴.当x∈(1,1+lna)时,g'()<0,此时g()单调递减,
∴gx)<g(1)=0,不符合题意,
综上所述,实数a的取值范围为(一∞,1]
2.解:(1f)=ln(x+1)+m+1,
由切线方程,知0)=m十n=1,f0)=m十1=2,
解得m=1,n=0.
故x)=(x+1)n(x+1)+x+1(x>一1),
fx)=ln(x+1)+2,
由fx)>0,得x>1e2-1,由f(x)<0,得-1<x<Ie2-1
所以x)的单调递增区间为(1e2-1,+∞),单调递减区间为(-1,1e2一1).
(2①当x=0时,0)=1>k×0=0恒成立,则k∈R
②当x>0时,x)>x恒成立,即k<(1十1x)n(x十1)+1x十1对任意x∈(0,
十∞)恒成立,
令h(x)=(1+1x)ln(x+1)+lx+1,x∈(0,+∞),
则H(x)=x一ln(x十1)-1x2
令u(x)=x一ln(x+1)一1,x∈(0,+∞),则t(x)=1一1x十1=xx+1>0对任
意x∈(0,十∞)恒成立,所以(x)在(0,十∞)上单调递增,
又u(2)=1-ln3<0,3)=2-ln4>0,
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所以3xo∈(2,3),(x0)=0.
当x∈(0,o)时,(x)<0,(x)单调递减:当x∈(xo,十∞)时,H(x)>0,h
(x)单调递增,
所以h(x)im=(xo)=(1+1x0)n(o+1)+lx0+1,又u(xo)=xo-ln(xo+1)-1=
0,所以h(x)mim=h(o)=(1+1x0)n(xo+1)+lx0+1=(1+1x0)xo一1)+1x0+1=xo
+1∈(3,4),故k<xo+1.
综上,整数k的最大值为3.
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