内容正文:
课时5
利用导数研究不等式恒
(能)成立
一、考情分析
恒(能)成立问题是高考的常考考点,
其几何意义、函数、方程等相交汇
作为压轴题出现,试题难度略大.
其中不等式的恒(能)成立问题经常与导数及
综合考查分析问题、解决问题的能力,一般
二、考点扫描
考点一分离参数求参数范围
例1(2025·湖南邵阳市二联节
1,+∞),lnx)≤2ex恒成立,
选)设函数尤x)=m(x十1
求m的最大值.
e*,m>0.若对任意x∈(-
【解】lnfx)≤2e对Hx∈(-l,+∞)恒成立,即lnm≤2e*-ln(x+1)-x对Vx
∈(-1,+∞)恒成立.令gc)=2ex-lnx+1)-x,x∈(-1,十∞),则只需ln
m≤gmn即可.g'()=2e-1,-1,x∈(-1,十o).易知y=2e,y=
x+1
x+1
-1均在(-1,+∞)上单调递增,故g'(x)在(-1,+∞)上单调递增.又g′(O)
=0,所以当x∈(-1,0)时,g′(x)<0,gx)单调递减;当x∈(0,+∞)时,g'x)
>0,g(x)单调递增.所以g(x)min=g(0)=2,故lnm≤2=lne2,所以0<m≤e2,
故m的最大值为e2.
规律方法:
分离参数法解决恒(能)成立问题的策略
(1)分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最
(2)a≥x)恒成立台a≥fx)ms;
a≤x)恒成立台a≤x)mim;
a≥x)能成立台a≥术x)mm;
a≤x)能成立台a≤x)max.
值问题.
对点训练已知函数x)
等式x)≤gx)-e成立,
Fa-ea∈R),&e)-lnr
X
求实数a的取值范围.
若存在x∈(0,十∞),使得不
【解】若存在x∈(0,+o),使不等式fs)-e成立,则cnx0),即
0令ne0,bMe=-2血
x4
max
=1-21nx,当0xe时,h(0,当xe时,h(0,所以函数在(0,e)
X
上单调递增,在(c,十o上单调递减,所以Mr=(@=20所以a心2c
考点二根据参数讨论函数最值
例2(2025·湖南衡阳市期末节选)已知函数
不等式恒成立,求实数a的取值范围
意是若④,
【解】若E,不等式恒成立,则(⑧m毛,尖中≤丰延
a≤
当
2时,对于€E,寸,所以心在四冈上单调递增,所以x之时,
即
2满足题意;当>2时,若空,则(,心9在
©上单调递减,所以③,与⊙矛盾,不合题意综上所述,
实数a的取值范围是
02
规律方法:
根据不等式恒成立构造函数转化成求函数的最
助函数单调性求解
值问题,一般需讨论参数范围,借
对点训练设函数x)=x2
范围.
(a+2)x+alnx(a∈R)
若x)≥1恒成立,求a的取值
(2x-4)(x-1)
【解】x)=
X
(1)当a≤0时,令fx)>0,得
令fx)<0,得0<x<1,
所以x)在(0,1)上单调递减,
所以x)mim=f1)=一a-1,
所以-a-1≥1,即a≤-2
,x>0,由题意x)≥1,
x>1;
在(1,十oo)上单调递增,
则fx)min≥1
(2)当a>0时,存在1)=-a-1<0,
可知a>0时,x)≥1不恒成立
综上,a≤-2.
故实数a的取值范围是(-o0,一2]
不满足题意,
考点三与端点有关的恒成立
例3(2025山西实验中学月考节选)
,
求实数a的取值
己知函数意
范围.
9若对任意
【解】对任意⑨冬+,即ěx上6,
设主
①当C时,g()在©冈上单调递增,单率单调递增,
,成立:
②当©时,令手
春会秉€在Q冈上单调递增,
(,成立;
③当时,当时,答单单
冬三率单调递减,
(,不成立综上可知I
Q上单调递增,
调递减,
考点四双变量的恒(能)成立问题
例4(2024·四川成都市诊断节选)设函数
中a∈R.若Vx2∈[0,十o),3x1∈R
大值.
Ax)=(x-1)(e*-e),g(x)=e*-ax-1,
使得不等式x1)≤gx2)成立,求a的最
【解】2∈[0,十o),31∈R,使得不等式x)≤gx2)成立,等价于
x1)mm≤g(x2)mim.当x<1时,x-1<0,e-e<0,所以fx)>0;
当x≥1时,x-1≥0,e-e≥0,所以x)≥0,
所以x)≥0恒成立,当且仅当x=1时,fc)mn=0,
所以x2∈[0,+o),g(x2)≥0恒成立,即e-x-1≥0x≥0).
当x=0时,e*一ax-1=0;当x>0时,由e-ax一1≥0,
记hx)=ex-x-1,x>0,则h(x)=e-1>0,
所以hx)在(0,十o)上单调递增.
又h(0)=0,所以hx)=ex-x-1>0恒成立,即ex-1>x,
所以e-1>1c>0),所以a≤1.
X
所以a的最大值为1.
得a≤e-1恒成立.
X
米
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