新高考数学二轮复习专题一培优点1洛必达法则课件
展开“洛必达法则”是高等数学中的一个重要定理,用分离参数法(避免分类讨论)解决能成立或恒成立问题时,经常需要求在区间端点处的函数(最)值,若出现 可以考虑使用洛必达法则.
法则1若函数f(x)和g(x)满足下列条件:
(2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g′(x)≠0;
法则2若函数f(x)和g(x)满足下列条件:
1.将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x→a+,x→a-洛必达法则也成立.
利用洛必达法则求 型最值
已知函数f(x)=x2ln x-a(x2-1),a∈R.若当x≥1时,f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
方法一 f′(x)=2xln x+x-2ax=x(2ln x+1-2a),因为x≥1,所以2ln x+1≥1,
此时f(x)在[1,+∞)上单调递增,所以f(x)≥f(1)=0,此时f(x)≥0恒成立,
则x∈ 时,f′(x)<0,f(x)单调递减;x∈ 时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
方法二 由f(x)=x2ln x-a(x2-1)≥0,当x=1时,不等式成立,a∈R,
故y=x2-1-2ln x在(1,+∞)上单调递增,则y=x2-1-2ln x>0,
所以g(x)在(1,+∞)上单调递增.则g(x)>g(1),由洛必达法则知
对函数不等式恒成立求参数取值范围时,采用分类讨论、假设反证法.若采取参数与分离变量的方法,在求分离后函数的最值(值域)时会有些麻烦,如最值、极值在无意义点处,或趋于无穷,此时,利用洛必达法则即可求解.洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止.
已知函数f(x)=ex-1-x-ax2,当x≥0时,f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
当x=0时,f(x)=0,对任意实数a都有f(x)≥0;
令h(x)=xex-2ex+x+2(x>0),则h′(x)=xex-ex+1,记φ(x)=h′(x),则φ′(x)=xex>0,∴h′(x)在(0,+∞)上单调递增,h′(x)>h′(0)=0,∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,h(x)>h(0)=0,∴g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增.
利用洛必达法则求 型最值
已知函数f(x)=ax-a-xln x.若当x∈(0,1)时,f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
依题意,ax-a-xln x≥0恒成立,即a(x-1)≥xln x恒成立,又x-1<0,
令g(x)=x-1-ln x,x∈(0,1),
∴g(x)在(0,1)上单调递减,∴g(x)>g(1)=0,∴φ′(x)>0,即φ(x)在(0,1)上单调递增.
∴φ(x)>0,故a≤0,综上,实数a的取值范围是(-∞,0].
对于不常见的类型0·∞,1∞,∞0,00,∞-∞等,利用洛必达法则求极限,一般先通过转换,
已知函数f(x)=2ax3+x.若x∈(1,+∞)时,恒有f(x)>x3-a,求a的取值范围.
当x∈(1,+∞)时,f(x)>x3-a,即2ax3+x>x3-a,即a(2x3+1)>x3-x,
∴φ(x)在(1,+∞)上单调递增,
1.(2022·马鞍山模拟)已知函数f(x)=ax2-xcs x+sin x.(1)若a=1,讨论f(x)的单调性;
当a=1时,f(x)=x2-xcs x+sin x,x∈R,f′(x)=2x+xsin x=x(2+sin x).当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
(2)当x>0时,f(x)
∵x>0,∴ex>1≥cs x,∴φ′(x)>0,∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)>φ(0)=0,∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴g(x)>1,故a≤1,∴实数a的取值范围是(-∞,1].
再令h(x)=(x2+1)ln x-x2+1(x>0,且x≠1),
故当x∈(0,1)时,φ′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,φ′(x)>0;∴h′(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故h′(x)>h′(1)=0,∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,∵h(1)=0,
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