2025年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.pptx
;第三讲导数的综合应用
第二课时导数与不等式恒(能)成立;名师讲坛·素养提升;考点突破·互动探究;分离参数法;[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.;名师点拨: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.;【变式训练】
已知函数f(x)=x2-(a+1)lnx,若f(x)≥(a2-a)lnx对x∈(1,+∞)恒成立,求a的取值范围.;等价转化法;名师点拨:“等价转化法”解决不等式恒成立问题
在不等式恒成立问题中,如果不能分离参数或分离参数后的函数的最值比较难求,可以把含参不等式整理成f(x,a)0或f(x,a)≥0的形式,然后从研究函数的性质入手,通过讨论函数的单调性和极值,直接用参数表达函数的最值,然后根据题意,建立关于参数的不等式,解不等式即得参数的取值范围.
(1)如果f(x,a)有最小值g(a),则f(x,a)0恒成立?g(a)0,f(x,a)≥0恒成立?g(a)≥0.
(2)如果f(x,a)有最大值g(a),则f(x,a)0恒成立?g(a)0,f(x,a)≤0恒成立?g(a)≤0.;【变式训练】;双变量的恒(能)成立问题;名师点拨:
“双变量”的恒(能)成立问题一定要正确理解其实质,深刻挖掘内含条件,进行等价变换,常见的等价转换有:
(1)?x1,x2∈D,f(x1)g(x2)?f(x)ming(x)max.
(2)?x1∈D1,?x2∈D2,f(x1)g(x2)?f(x)ming(x)min.
(3)?x1∈D1,?x2∈D2,f(x1)g(x2)?f(x)maxg(x)max.;【变式训练】;名师讲坛·素养提升;洛必达法则;已知函数f(x)=(x+1)ln(x+1).若对任意x0都有f(x)ax成立,求实数a的取值范围.
[解析]解法一:令φ(x)=f(x)-ax=(x+1)ln(x+1)-ax(x0),
则φ′(x)=ln(x+1)+1-a.
∵x0,∴ln(x+1)0.
①当1-a≥0,即a≤1时,φ′(x)0,
∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增,
又φ(0)=0,∴φ(x)0恒成立,故a≤1满足题意.;②当1-a0,即a1时,
令φ′(x)=0,得x=ea-1-1,
∴x∈(0,ea-1-1)时,φ′(x)0;
x∈(ea-1-1,+∞)时,φ′(x)0,
∴φ(x)在(0,ea-1-1)上单调递??,
在(ea-1-1,+∞)上单调递增,
∴φ(x)min=φ(ea-1-1)φ(0)=0与φ(x)0恒成立矛盾,故a1不满足题意.
综上有a≤1,故实数a的取值范围是(-∞,1].;解法二:当x∈(0,+∞)时,
(x+1)ln(x+1)ax恒成立,;【变式训练】
已知函数f(x)=x(ex-1)-ax2(a∈R).
(1)若f(x)在x=-1处有极值,求a的值;
(2)当x0时,f(x)≥0,求实数a的取值范围.;(2)解法一:当x0时,f(x)≥0,
即x(ex-1)-ax2≥0,即ex-1-ax≥0,
令φ(x)=ex-1-ax(x0),则φ(x)min≥0,
φ′(x)=ex-a.
①当a≤1时,φ′(x)=ex-a0,
∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴φ(x)φ(0)=0,∴a≤1满足条件.;②当a1时,若0xlna,则φ′(x)0,
若xlna,则φ′(x)0.
∴φ(x)在(0,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,
∴φ(x)min=φ(lna)=a-1-alna≥0.
令g(a)=a-1-alna(a1),
∴g′(a)=1-(1+lna)=-lna0,
∴g(a)在(1,+∞)上单调递减.
∴g(a)g(1)=0与g(a)≥0矛盾,
故a1不满足条件,
综上,实数a的取值范围是(-∞,1].