新教材适用2024版高考数学一轮总复习第3章导数及其应用第3讲第2课时导数与不等式恒能成立课件
展开第三讲 导数的综合应用第二课时 导数与不等式恒(能)成立
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(2022·石家庄模拟)已知函数f(x)=axex-(a+1)(2x-1).(1)若a=1,求函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程;(2)当x>0时,函数f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
[解析] (1)若a=1,则f(x)=xex-2(2x-1).即f′(x)=xex+ex-4,则f′(0)=-3,f(0)=2,所以所求切线方程为3x+y-2=0.
分离参数法解决恒成立问题的策略(1)分离变量.构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.(2)a≥f(x)恒成立⇔a≥f(x)max;a≤f(x)恒成立⇔a≤f(x)min.
④当m≤0时,函数f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,f(x)≥0恒成立的充要条件是f(2)≥0,解得m≥2ln 2-2,所以2ln 2-2≤m≤0.综上,实数m的取值范围是[2ln 2-2,0].
对于不适合分离参数的不等式,常常将参数看作常数直接构造函数,常用分类讨论法,利用导数研究单调性、最值,从而得出参数范围.
〔变式训练2〕(2020·新高考全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=aex-1-ln x+ln a.(1)当a=e时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(2)若f(x)≥1,求a的取值范围.[解析] (1)当a=e时,f(x)=ex-ln x+1,
所以当x=1时,f(x)取得最小值,最小值为f(1)=1,从而f(x)≥1.当a>1时,f(x)=aex-1-ln x+ln a≥ex-1-ln x≥1.综上,a的取值范围是[1,+∞).
[解析] x∈(-∞,+∞)且f′(x)=ex+1+(x-1)·ex+1+2mx=x(ex+1+2m),当m>0时,因为ex+1>0,所以ex+1+2m>0,所以当x>0时,f′(x)>0;
当x<0时,f′(x)<0.故f(x)在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,所以f(x)min=f(0)=-e.
1.存在型不等式成立主要是转化为最值问题如存在x1,x2∈[a,b]使f(x1)≤g(x2)成立⇔f(x)min≤g(x)max,转化为最值问题求解.2.如果一个问题的求解中既有“存在性”又有“恒成立”,那么需要对问题做等价转化,这里一定要注意转化的等价性、巧妙性,防止在转化中出错而使问题的求解出错.
〔变式训练3〕(2022·张掖模拟)已知函数f(x)=2(x-1)ex.(1)若函数f(x)在区间(a,+∞)上单调递增,求f(a)的取值范围;(2)设函数g(x)=ex-x+p.若存在x0∈[1,e],使不等式g(x0)≥f(x0)-x0成立,求p的取值范围.[解析] (1)由f′(x)=2xex>0,得x>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以a≥0,所以f(a)≥f(0)=-2,所以f(a)的取值范围是[-2,+∞).
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备战2024年高考总复习一轮(数学)第3章 导数及其应用 解答题专项一 第2课时 利用导数研究不等式恒(能)成立问题课件PPT: 这是一份备战2024年高考总复习一轮(数学)第3章 导数及其应用 解答题专项一 第2课时 利用导数研究不等式恒(能)成立问题课件PPT,共29页。