内容正文:
数 学
高三二轮专题复习高效讲义
数 学
专题一
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函数与导数
第6讲 恒成立与能成立问题
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真题命题探源
典例方法导析
考点1 利用导数研究不等式恒成立问题
考点2 利用导数研究不等式能成立问题
课下巩固检测练(六)
恒成立与能成立问题
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当x趋向于0时,g(x)趋向于a(a<0),当x趋向于+∞时,g(x)趋向于+∞,
所以∃x0∈(0,+∞),使g(x0)=f'(x0)=0,
即x∈(0,x0),g(x)=f'(x)<0,则f(x)在x∈(0,x0)上单调递减,
又f(0)=0,故存在区间x∈(0,x0)上f(x)<0,不合题设.
综上,a≥0.
对点练1.(2025·山东淄博一模)已知函数f(x)=-ex-1+x+2,若对于任意x∈(e,+∞),f(x)<λx恒成立,求实数λ的取值范围.
(2)因为x>0,所以f(x)≥ax-x-1恒成立等价于在x∈时,a≤ln x++1恒成立,
令g(x)=ln x++1,
g'=,
当x>1时,g'=>0,g(x)单调递增;当0<x<1时,g'=<0,g(x)单调递减,则函数g(x)≥g=2,故a≤2.
(2)设过点(-1,0)的直线与曲线y=f(x)相切于点(x0,y0),
f'(x)=ln(x+1)+,则f'(x0)=ln(x0+1)+,
则切线方程为y-y0=f'(x0)(x-x0),
又该切线经过点(-1,0),所以0-y0=f'(x0)(-1-x0),
即-(x0-a)ln(x0+1)=[ln(x0+1)+](-1-x0),
整理得(x0-a)ln(x0+1)=(1+x0)ln(x0+1)+x0-a,
即x0+(1+a)ln(x0+1)-a=0,
即x0+1+(1+a)ln(x0+1)-(a+1)=0,
即[ln(x0+1)-1](a+1)=-(x0+1),
显然当a+1=0时,不合题意;
则-=,
令g(x)=,x∈(0,+∞),
则g'(x)=,
当x∈(0,e2)时,g'(x)>0,函数g(x)在(0,e2)上单调递增;
当x∈(e2,+∞)时,g'(x)<0,函数g(x)在(e2,+∞)上单调递减;
所以函数g(x)在x=e2时取得最大值g(e2)=,且当x→0时,g(x)→-∞,当x→+∞时,g(x)→0,所以g(x)≤,
即-≤,解得a>-1或a≤-e2-1,所以实数a的取值范围为(-∞,-e2-1]∪(-1,+∞).
(2)f(x)≤x对任意的x∈恒成立,即x-ex+1≥0对任意的x∈恒成立,
令g(x)=x-ex+1,x≥0,所以g'=-ex,
令u=g',
所以u'=-ex,x≥0,
当a≤-时,2a+1≤0,
又x≥0,所以≤0,
所以u'=-ex≥0在上恒成立,
所以u即g'在区间上单调递增,
所以g'≥g'=0,
所以g(x)在区间上单调递增,
所以g(x)≥g=0,符合题意;
当-<a<0时,令u'<0,解得0≤x<-,
则u即g'在区间上单调递减;
所以当x∈时,g'<g'=0,
所以g(x)在区间上单调递减,
所以当x∈时,g(x)<g=0,不符合题意;
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