导数中的求参数取值范围问题

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导数的应用——利用单调性求参数的取值范围

导数的应用——利用单调性求参数的取值范围

导数的应用——利用单调性求参数的取值范围在解题中,我们首先要确定参数的取值范围是有限的,也就是参数不能无限制地取值。

然后我们利用导数的单调性来排除一些不符合要求的取值范围,从而找到参数的合理取值范围。

为了更好地理解这个方法,我们来看一个具体的例子:问题:已知函数f(x) = ax^2 + bx + c,其中a > 0。

如果函数f(x)在定义域内是递增函数,求参数b的取值范围。

解答:首先,我们要明确函数f(x)是递增函数的定义:对于任意的x1<x2,有f(x1)<f(x2)。

我们可以通过求函数f(x)的导函数f'(x)来判断函数f(x)的单调性。

在本例中,函数f(x)的导函数为f'(x) = 2ax + b。

由于函数f(x)为递增函数,所以f'(x)应该大于0。

即对于任意的x,有f'(x)>0。

我们可以把f'(x) > 0看作是一个一次函数y = 2ax + b > 0的解。

这个一次函数的解为x < -b/2a。

也就是说,对于任意的x<-b/2a,有f'(x)>0。

这样一来,我们就可以得出结论,函数f(x)在x<-b/2a的区间上是递增函数。

但是我们并不能马上就得出参数b的取值范围是x<-b/2a。

因为函数f(x)的定义域可能不包含这个区间。

为了求出参数b的取值范围,我们需要进一步考虑函数f(x)的定义域。

对于函数f(x) = ax^2 + bx + c来说,它的定义域是所有实数集合R。

因此,对于任意实数x,函数f(x)都有定义。

由于我们已经确定了函数f(x)在x<-b/2a的区间上是递增函数,所以我们只需要确定使得这个区间包含在定义域内的参数b的取值范围即可。

如果我们假设b/2a为一个实数k,那么我们可以得出-x>k。

即对于任意的x>-k,函数f(x)是递增的。

然而,x的取值范围是所有实数,所以我们可以把任意实数k当作是b/2a。

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围在微积分中,导数是用来描述一个函数在其中一点上的变化率的工具。

通过求导,我们可以研究函数的增减性、最值、拐点等性质。

而利用导数求参数的取值范围,我们主要关注函数的单调性和极值点,对于包含参数的函数,我们可以利用导数来研究参数的取值范围。

设函数$f(x)$为包含参数$a$的函数,我们的目标是求出参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$满足其中一特定条件。

下面将分别讨论求函数单调性和极值点的情况。

一、函数的单调性:1.1单调递增:要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递增,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1<x_2$,则$f(x_1)<f(x_2)$。

若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒大于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递增的。

因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递增。

具体步骤如下:1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。

2)解方程$f'(x)>0$,求出与参数$a$有关的不等式。

3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。

1.2单调递减:要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递减,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1<x_2$,则$f(x_1)>f(x_2)$。

若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒小于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递减的。

因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递减。

具体步骤如下:1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。

2)解方程$f'(x)<0$,求出与参数$a$有关的不等式。

3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。

(完整版)导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

(完整版)导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

导数习题题型十七:含参数导数问题的分类讨论问题含参数导数问题的分类讨论问题1.求导后,导函数的解析式含有参数,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根中有参数也落在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。

★已知函数ax x a x x f 2)2(2131)(23++-=(a 〉0),求函数的单调区间)2)((2)2()(--=++-='x a x a x a x x f ★★例1 已知函数x a xax x f ln )2(2)(+--=(a 〉0)求函数的单调区间 222))(2(2)2()(x a x x x a x a x x f --=++-='★★★例3已知函数()()22211ax a f x x R x -+=∈+,其中a R ∈。

(Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程; (Ⅱ)当0a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值。

解:(Ⅰ)当1a =时,曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程为032256=-+y x 。

(Ⅱ)由于0a ≠,所以()()12)1(222+-+='x x a x f ,由()'0f x =,得121,x x a a=-=。

这两个实根都在定()()()()()()22'2222122122111a x a x a x x ax a a f x x x ⎛⎫--+ ⎪+--+⎝⎭==++义域R 内,但不知它们之间 的大小。

因此,需对参数a 的取值分0a >和0a <两种情况进行讨论。

(1)当0a >时,则12x x <.易得()f x 在区间1,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,(),a +∞内为减函数,在区间1,a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数。

故函数()f x 在11x a =-处取得极小值21f a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭;函数()f x 在2x a =处取得极大值()1f a =。

导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

一.含参数导数问题的分类讨论问题求导后,导函数的解析式含有参数,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根中有参数也落在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。

★例1已知函数ax x a x x f 2)2(2131)(23++-=(a>0),求函数的单调区间 ★★例2已知函数x a x a x x f ln )2(2)(+--=(a>0)求函数的单调区间★★★例3已知函数()()22211ax a f x x R x -+=∈+,其中a R ∈。

(Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程; (Ⅱ)当0a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值。

练习:已知函数当时,讨论的单调性.二.已知函数的单调性求参数范围可以转化为不等式恒成立问题;.例4.已知函数f (x )=ln a +ln x x在[1,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围为__________.练习:已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c ,且a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23. (1)求a 的值;(2)设函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x,若函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,求实数c 的取值范围.恒成立分参例1:设函数f (x )=kx 3-3x +1(x ∈R ),若对于任意x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数k 的值为________.练习: 当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[-5,-3]B .[-6,-98]C .[-6,-2] D .[-4,-3]。

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳导数是微积分中的重要概念,可以用于求函数的变化率、极值、最值等问题。

利用导数求参数的取值范围可以帮助我们找到函数的关键点、拐点以及定义域的范围等信息。

下面是一些常见的方法归纳。

求函数在处的导数:1.首先,计算函数的导数表达式。

2.将参数值代入导数表达式,得到函数在该处的导数。

3.根据导数值的正负来判断函数在该处的增减性。

求函数的关键点:1.通过导数求出函数的导数表达式。

2.设置函数的导数等于零的方程,并求解得到参数的取值。

3.将参数的取值代入原函数,得到关键点的横坐标。

4.进一步求得关键点的纵坐标,得到函数的关键点。

求函数的拐点:1.首先,求出函数的二阶导数表达式。

2.解出二阶导数等于零的方程,得到参数的取值。

3.将参数的取值代入原函数,求出拐点的横坐标。

4.进一步求得拐点的纵坐标,得到函数的拐点。

求函数的定义域范围:1.首先,确定函数的定义区间,并计算函数在该区间的导数。

2.判断导数的正负情况,以确定函数的单调性。

3.判断函数在定义区间的端点处是否存在极值。

若存在,则考虑边界条件。

4.根据以上分析,确定函数在定义区间的取值范围。

举例说明:1. 求函数 f(x) = ax^2 + bx 的最值:首先,求出函数的导数 f'(x) = 2ax + b。

令导数等于零,得到 2ax + b = 0,解方程可得 x = -b/(2a)。

将x的值代入原函数,得到最值的纵坐标。

进一步分析函数的单调性和边界条件,得到函数的取值范围。

2. 求函数 g(x) = sin(ax) 的最值:首先,求出函数的导数 g'(x) = acos(ax)。

判断导数的正负情况,确定函数的单调性。

根据函数的周期性和边界条件,得出函数在定义区间的取值范围。

3. 求函数 h(x) = log(x + a) 的定义域范围:首先,确定函数的定义区间为x+a>0,即x>-a。

对函数求导,得到导数h'(x)=1/(x+a)。

如何利用导数求参数的取值范围公开课

如何利用导数求参数的取值范围公开课
解:
f x x x 2a
' 2
2 函数 f x 在 , 上存在单调递增区间, 3 2 即导函数在 , 上存在函数值大于零的部分 3
2 3
1 2 2 2 f 2a 0 a 9 3 3 3
例8
解:
(2010新课标理) 设函数 f(x)= e x 1 x ax 2 .
(Ⅰ)若 a=0,求 f(x)的单调区间; (Ⅱ)若当 x≥0 时 f (x)≥0,求 a 的取值范围.
x
( x) e 1 2ax, 令h( x) f ( x), 则h( x) e x 2a f 1 ()a 1时 即 a 时 h( x) 0, 1 2a 1 , , 2
'
2
பைடு நூலகம்
问题 3:若函数 f ( x)在1, 单调递增, x ( x 1)( x 2 2ax 3),求 a的范围 且经计算得 f
f x ( x 1)( x 2ax 3) 0在1, 恒 立 成
2
即x 2ax 3 0在1, 恒 立 成
间是函数单调递增(递减)区间的一个子区间即 (Ⅰ)讨论函数 f ( x ) 的单调区间; 可。 f ( x) 在区间 2 , 1 内是减函数,求 a 的取值范围 (Ⅱ)设函数
( x) 3x2 2ax 1 f 2 当 a 3时 2 当 a ≤ 3 时, ≤ 0 , f ( x) ≥ 0 , f ( x ) 在 R 上递增
一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的 根的分布
一般情况 两个根都小于K 两个根都大于K
一个根小于K,一个 根大于K

利用导数求参数范围的八种策略

利用导数求参数范围的八种策略

策略一:分离变量法案例1、(2009福建卷)若曲线3()ln f x ax x =+存在垂直于y 轴的切线,则实数a 取值范围是_____________.答案:(,0)a ∈-∞案例2、(2008湖北卷)若21()ln(2)2f x x b x =-++∞在(-1,+)上是减函数,则b 的取值范围是( )A. [1,)-+∞B. (1,)-+∞C. (,1]-∞-D. (,1)-∞- 答案:C案例3、(2008广东卷)设a ∈R ,若函数3ax y e x =+,x ∈R 有大于零的极值点,则( )A .3a >-B .3a <-C .13a >-D .13a <- 答案:B案例4、(2008江苏卷)设函数3()31()f x ax x x R =-+∈,若对于任意的[]1,1-∈x 都有0)(≥x f 成立,则实数a 的值为 .答案:4a =.案例5、(2005湖北卷)已知向量a =(2x ,1+x ),a =(x -1,t ),若b a x f ∙=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.答案:[5,+≦)案例6、已知函数()lg 2a f x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,若对任意[)2,x ∈+∞恒有()0f x >,试确定a 的取值范围。

答案:2a >案例7、已知(],1x ∈-∞时,不等式()21240x x a a ++-⋅>恒成立,求a 的取值范围。

答案:1322a -<< 策略二:主次元变换法(略)策略三、极值法案例1.(07全国卷二)已知函数3()f x x x =-.(1)求曲线()y f x =在点(())M t f t ,处的切线方程;(2)设0a >,如果过点()a b ,可作曲线()y f x =的三条切线,证明:()a b f a -<<答案:(1)23(31)2y t x t =--;(2)(略)案例2、(2009陕西卷)已知函数3()31,0f x x ax a =--≠ ()I 求()f x 的单调区间;()II 若()f x 在1x =-处取得极值,直线y=m 与()y f x =的图象有三个不同的交点,求m 的取值范围。

导数中的参数问题(解析版)

导数中的参数问题(解析版)

【方法综述】导数中的参数问题主要指的是形如“已知不等式恒成立、存在性、方程的根、零点等条件,求解参数的取值或取值范围”.这类问题在近几年的高考中,或多或少都有在压轴选填题或解答题中出现,属于压轴常见题型。

而要解决这类型的题目的关键,突破口在于如何处理参数,本专题主要介绍分离参数法、分类讨论法及变换主元法等,从而解决常见的导数中的参数问题。

【解答策略】一.分离参数法分离参数法是处理参数问题中最常见的一种手段,是把参数和自变量进行分离,分离到等式或不等式的两边(当然部分题目半分离也是可以的),从而消除参数的影响,把含参问题转化为不含参数的最值、单调性、零点等问题,当然使用这种方法的前提是可以进行自变量和参数的分离. 1.形如()()af x g x =或()()af x g x <(其中()f x 符号确定)该类题型,我们可以把参数和自变量进行完全分离,从而把含参数问题转化为不含参数的最值、单调性或图像问题.例1.已知函数432121()ln 432e f x x x ax x x x =-++-在(0,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 A .21[,)e e++∞B .(0,]eC .21[2,)e e--+∞ D .[21,)e -+∞【来源】广东省茂名市五校2020-2021学年高三上学期第一次(10月)联考数学(理)试题 【答案】A【解析】32()2ln 0f x x ex ax x '=-+-≥在(0,)+∞上恒成立2ln 2xa ex x x⇔≥+-, 设2ln ()2x p x ex x x =+-,221ln 2()()x e x x p x x-+-'=, 当0x e <<时,()0p x '>;当x e >时,()0p x '<;()p x ∴在(0,)e 单调递增,在(,)e +∞单调递减,21()()p x p e e e∴≤=+,21a e e ∴≥+.故选:A .专题6.2 导数中的参数问题【举一反三】1.(2020·宣威市第五中学高三(理))若函数()f x 与()g x 满足:存在实数t ,使得()()f t g t '=,则称函数()g x 为()f x 的“友导”函数.已知函数21()32g x kx x =-+为函数()2ln f x x x x =+的“友导”函数,则k 的最小值为( ) A .12B .1C .2D .52【答案】C【解析】()1g x kx '=-,由题意,()g x 为函数()f x 的“友导”函数,即方程2ln 1x x x kx +=-有解,故1ln 1k x x x=++, 记1()ln 1p x x x x =++,则22211()1ln ln x p x x x x x-'=+-=+, 当1x >时,2210x x ->,ln 0x >,故()0p x '>,故()p x 递增; 当01x <<时,2210x x-<,ln 0x <,故()0p x '<,故()p x 递减, 故()(1)2p x p ≥=,故由方程1ln 1k x x x=++有解,得2k ≥,所以k 的最小值为2.故选:C. 2.(2020·广东中山纪念中学高三月考)若函数()()()2ln 2010a x x x f x x a x x ⎧-->⎪=⎨++<⎪⎩的最大值为()1f -,则实数a 的取值范围为( )A .20,2e ⎡⎤⎣⎦B .30,2e ⎡⎤⎣⎦C .(20,2e ⎤⎦D .(30,2e ⎤⎦【答案】B【解析】由12f a -=-+() ,可得222alnx x a --≤-+ 在0x > 恒成立, 即为a (1-lnx )≥-x 2,当x e = 时,0e -> 2显然成立;当0x e << 时,有10lnx -> ,可得21x a lnx ≥-,设201x g x x e lnx =-(),<<,222(1)(23)(1)(1)x lnx x x lnx g x lnx lnx (),---'==-- 由0x e << 时,223lnx << ,则0g x g x ()<,()'在0e (,)递减,且0g x ()< , 可得0a ≥ ;当x e > 时,有10lnx -< ,可得21x a lnx ≤- , 设22(23)1(1)x x lnx g x x e g x lnx lnx -='=--(),>,(), 由32 e x e << 时,0g x g x ()<,()' 在32 e e (,)递减, 由32x e >时,0g x g x '()>,() 在32 ,x e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递增, 即有)g x ( 在32x e = 处取得极小值,且为最小值32e , 可得32a e ≤ ,综上可得302a e ≤≤ .故选B .3.(2020湖南省永州市高三)若存在,使得成立,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】原不等式等价于:令,则存在,使得成立又 当时,,则单调递增;当时,,则单调递减,,即当且仅当,即时取等号,即,本题正确选项:2.形如()(),f x a g x =或()()af x g x <(其中(),f x a 是关于x 一次函数)该类题型中,参数与自变量可以半分离,等式或不等式一边是含有参数的一次函数,参数对一次函数图像的影响是比较容易分析的,故而再利用数形结合思想就很容易解决该类题目了.【例2】已知函数2ln 1()x mx f x x+-=有两个零点a b 、,且存在唯一的整数0(,)x a b ∈,则实数m 的取值范围是( )A .0,2e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .ln 2,14e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .ln 3,92e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .ln 2e 0,4⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】由题意2ln 1()0x mx f x x+-==,得2ln 1x m x +=, 设2ln 1()(0)x h x x x +=>,求导4332(ln 1)12(ln 1)(2ln 1)()x x x x x h x x x x-+-+-+'=== 令()0h x '=,解得12x e -=当120x e -<<时,()0h x '>,()h x 单调递增;当12x e ->时,()0h x '<,()h x 单调递减; 故当12x e -=时,函数取得极大值,且12()2e h e -=又1=x e时,()0h x =;当x →+∞时,2ln 10,0x x +>>,故()0h x →; 作出函数大致图像,如图所示:又(1)1h =,ln 21ln 2(2)44eh +== 因为存在唯一的整数0(,)x a b ∈,使得y m =与2ln 1()x h x x+=的图象有两个交点, 由图可知:(2)(1)h m h ≤<,即ln 214em ≤< 故选:B.【方法点睛】已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 【举一反三】1.(2020·重庆市第三十七中学校高三(理))已知函数32()32f x x x ax a =-+--,若刚好有两个正整数(1,2)i x i =使得()0i f x >,则实数a 的取值范围是( )A .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎦⎝C .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A【解析】令32()3,()(2)()()()g x x x h x a x f x g x h x =-+=+∴=-,且2'()36g x x x =-+, 因为刚好有两个正整数(1,2)i x i =使得()0i f x >,即()()i i g x h x >, 作出(),()g x h x 的图象,如图所示,其中()h x 过定点(2,0)-,直线斜率为a ,由图可知,203a ≤≤时, 有且仅有两个点()()1,2,2,4满足条件, 即有且仅有121,2x x ==使得()0i f x >. 实数a 的取值范围是20,3⎛⎤ ⎥⎦⎝,故选:A2(2020济宁市高三模拟)已知当时,关于的方程有唯一实数解,则所在的区间是( ) A .(3,4) B .(4,5)C .(5,6)D .(6.7)【答案】C 【解析】由xlnx+(3﹣a )x+a =0,得,令f (x )(x >1),则f′(x ).令g (x )=x ﹣lnx ﹣4,则g′(x )=10,∴g(x )在(1,+∞)上为增函数, ∵g(5)=1﹣ln5<0,g (6)=2﹣ln6>0, ∴存在唯一x 0∈(5,6),使得g (x 0)=0,∴当x∈(1,x 0)时,f′(x )<0,当x∈(x 0,+∞)时,f′(x )>0. 则f (x )在(1,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增.∴f(x)min=f(x0).∵﹣4=0,∴,则∈(5,6).∴a所在的区间是(5,6).故选:C3.(2020蚌埠市高三)定义在上的函数满足,且,不等式有解,则正实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,故,因,所以即.不等式有解可化为即在有解.令,则,当时,,在上为增函数;当时,,在上为减函数;故,所以,故选C.二.分类讨论法分类讨论法是指通过分析参数对函数相应性质的影响,然后划分情况进行相应分析,解决问题的方法,该类方法的关键是找到讨论的依据或分类的情况,该方法一般在分离参数法无法解决问题的情况下,才考虑采用,常见的有二次型和指对数型讨论. 1.二次型根的分布或不等式解集讨论该类题型在进行求解过程,关键步骤出现求解含参数二次不等式或二次方程, 可以依次考虑依次根据对应定性(若二次项系数含参),开口,判别式,两根的大小(或跟固定区间的端点比较)为讨论的依据,进行分类讨论,然后做出简图即可解决.【例3】(2020·全国高三专题)函数()()23xf x x e =-,关于x 的方程()()210fx mf x -+=恰有四个不同实数根,则正数m 的取值范围为( ) A .()0,2 B .()2,+∞C .3360,6e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .336,6e e ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】利用导函数讨论函数单调性与极值情况,转化为讨论210t mt -+=的根的情况,结合根的分布求解.【详解】()()()()22331x xx x e x f e x x =+-=+-',令()0f x '=,得3x =-或1x =,当3x <-时,()0f x '>,函数()f x 在(),3-∞-上单调递增,且()0f x >; 当31x -<<时,()0f x '<,函数()f x 在()3,1-上单调递减; 当1x >时,()0f x '>,函数()f x 在()1,+∞上单调递增. 所以极大值()363f e-=,极小值()12f e =-,作出大致图象:令()f x t =,则方程210t mt -+=有两个不同的实数根,且一个根在360,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭内,另一个根在36,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内, 或者两个根都在()2,0e -内.因为两根之和m 为正数,所以两个根不可能在()2,0e -内.令()21g x x mx =-+,因为()010g =>,所以只需360g e ⎛⎫< ⎪⎝⎭,即6336610m e e -+<,得3366e m e >+,即m 的取值范围为336,6e e ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭.故选:D【举一反三】1.(2020·湖南衡阳市一中高三月考(理))已知函数()f x kx =,ln ()xg x x=,若关于x 的方程()()f x g x =在区间1[,]e e内有两个实数解,则实数k 的取值范围是( )A .211[,)2e eB .11(,]2e eC .21(0,)e D .1(,)e+∞【答案】A【解析】易知当k ≤0时,方程只有一个解,所以k >0.令2()ln h x kx x =-,2121(21)(21)()2kx k x k x h x kx x x x--+=-==', 令()0h x '=得12x k =,12x k=为函数的极小值点, 又关于x 的方程()f x =()g x 在区间1[,]e e内有两个实数解,所以()01()01()02112h e h e h k e ek ≥⎧⎪⎪≥⎪⎪⎨<⎪⎪⎪<<⎪⎩,解得211[,)2k e e ∈,故选A.2.(2020扬州中学高三模拟)已知函数有两个不同的极值点,,若不等式恒成立,则实数的取值范围是_______.【答案】【解析】∵,∴.∵函数有两个不同的极值点,,∴,是方程的两个实数根,且,∴,且,解得.由题意得.令,则,∴在上单调递增,∴.又不等式恒成立,∴,∴实数的取值范围是.故答案为.2.指数对数型解集或根的讨论该类题型在进行求解过程,关键步骤出现求解含参指对数型不等式或方程, 可以依次考虑依次根据对应指对数方程的根大小(或与固定区间端点的大小)为讨论的依据,进行分类讨论. 即可解决.【例4】(2020•泉州模拟)已知函数f (x )=ae x ﹣x ﹣ae ,若存在a ∈(﹣1,1),使得关于x 的不等式f (x ) ﹣k ≥0恒成立,则k 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣1] B .(﹣∞,﹣1)C .(﹣∞,0]D .(﹣∞,0)【答案】A【解析】不等式f (x )﹣k ≥0恒成立,即k ≤f (x )恒成立; 则问题化为存在a ∈(﹣1,1),函数f (x )=ae x ﹣x ﹣ae 有最小值,又f ′(x )=ae x ﹣1,当a ∈(﹣1,0]时,f ′(x )≤0,f (x )是单调减函数,不存在最小值; 当a ∈(0,1)时,令f ′(x )=0,得e x =,解得x =﹣lna , 即x =﹣lna 时,f (x )有最小值为f (﹣lna )=1+lna ﹣ae ; 设g (a )=1+lna ﹣ae ,其中a ∈(0,1),则g ′(a )=﹣e ,令g ′(a )=0,解得a =,所以a ∈(0,)时,g ′(a )>0,g (a )单调递增;a ∈(,1)时,g ′(a )<0,g (a )单调递减;所以g (a )的最大值为g ()=1+ln ﹣•e =﹣1; 所以存在a ∈(0,1)时,使得关于x 的不等式f (x )﹣k ≥0恒成立,则k 的取值范围是(﹣∞,﹣1].故选:A . 【举一反三】1.函数()()211,12x f x x e kx k ⎛⎫⎛⎤=--∈⎪⎥⎝⎦⎝⎭,则()f x 在[]0,k 的最大值()h k =( ) A . ()32ln22ln2-- B . 1- C . ()22ln22ln2k -- D . ()31k k e k --【答案】D2.(2020·浙江省杭州第二中学高三期中)已知函数()f x 的图象在点()00,x y 处的切线为():l y g x =,若函数()f x 满足x I ∀∈(其中I 为函数()f x 的定义域,当0x x ≠时,()()()00f x g x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,则称0x 为函数()f x 的“转折点”,已知函数()2122x f x e ax x =--在区间[]0,1上存在一个“转折点”,则a 的取值范围是 A .[]0,e B .[]1,eC .[]1,+∞D .(],e -∞ 【答案】B【解析】由题可得()2xf x e ax =--',则在()00,x y 点处的切线的斜率()0002xk f x e ax ==--',0200122x y e ax x =--,所以函数()f x 的图象在点()00,x y 处的切线方程为:00200001(2)(2)()2x x y e ax x e ax x x ---=---,即切线()00200001:=(2)()+22x xl y g x e ax x x e ax x =-----,令()()()h x f x g x =-, 则002200011()2(2)()222x x xh x e ax x e ax x x e ax x =-------++,且0()0h x = 0000()2(2)=+x x x x h x e ax e ax e ax e ax =-------',且0()0h x '=,()x h x e a ='-',(1)当0a ≤时,()0xh x e a =-'>',则()h x '在区间[]0,1上单调递增,所以当[)00,x x ∈,0()()0h x h x ''<=,当(]0,1x x ∈,0()()0h x h x ''>=,则()h x 在区间[)00,x 上单调递减,0()()0h x h x >=,在(]0,1x 上单调递增,0()()0h x h x >=所以当[)00,x x ∈时,0()()0h x x x -<,不满足题意,舍去,(2)当01a <<时, ()0xh x e a =-'>'([]0,1x ∈),则()h x '在区间[]0,1上单调递增,所以当[)00,x x ∈,0()()0h x h x ''<=,当(]0,1x x ∈,0()()0h x h x ''>=,则()h x 在区间[)00,x 上单调递减,0()()0h x h x >=,在(]0,1x 上单调递增,0()()0h x h x >=,所以当[)00,x x ∈时,0()()0h x x x -<,不满足题意,舍去,(3)当1a =,()10x h x e =-'≥'([]0,1x ∈),则()h x '在区间[]0,1上单调递增,取00x =,则()10x h x e x =-->',所以()h x 在区间(]0,1上单调递增,0()()0h x h x >=,当00x x ≠=时,0()()0h x x x ->恒成立,故00x =为函数()2122x f x e ax x =--在区间[]0,1上的一个“转折点”,满足题意。

导数求参数范围求解技巧

导数求参数范围求解技巧

导数求参数范围求解技巧求解参数范围的问题在数学中是非常常见的。

特别是当我们需要优化一个函数时,对参数进行限制是非常重要的。

在这篇文章中,我将介绍一些常用的技巧来求解参数范围的问题。

一、符号法在一些简单的问题中,我们可以使用符号法来得到参数的范围。

首先,我们可以将函数的导数表示为一个关于参数的符号表达式。

然后,我们可以观察这个符号表达式的一些特征,比如符号和零点的位置,来确定参数的范围。

例如,假设我们需要求解函数$f(x) = ax^2 + bx + c$的参数范围,其中$a$和$b$是实数,$c$是一个正常数。

我们可以计算函数的导数:$f'(x) = 2ax + b$。

由于导数是线性的,对于任意的$x$,导数都是连续的。

因此,我们只需要考虑导数的正负号。

当$a > 0$时,函数的导数为正,说明函数是单调递增的。

因此,我们可以得出结论:$a > 0$。

当$a < 0$时,函数的导数为负,说明函数是单调递减的。

因此,我们可以得出结论:$a < 0$。

而当$a = 0$时,函数的导数为常数$b$,说明函数是一个平面。

因此,我们可以得出结论:$a = 0$。

二、零点法在一些复杂的问题中,使用符号法往往不够直观。

因此,我们可以使用零点法来求解参数范围的问题。

这种方法的基本思想是寻找函数的零点,并通过分析零点的数量和位置来确定参数的范围。

首先,我们可以先计算函数的导数,并找到导数为零的点。

然后,我们可以观察这些零点的位置和数量,从而得到参数的范围。

特别地,我们可以使用二次函数的零点公式来求解二次函数的参数范围。

例如,假设我们需要求解二次函数$f(x) = ax^2 + bx + c$的参数范围,其中$a$和$b$是实数,$c$是一个正常数。

我们可以计算函数的导数:$f'(x) = 2ax + b$。

我们可以令导数为零,得到方程$2ax + b = 0$。

解这个方程,我们可以得到$x = -\\frac{b}{2a}$。

导数题中求参问题的常见解法

导数题中求参问题的常见解法

导数题中求参问题的常见解法方法一:函数最值法例一:设函数f(x)=e2x+ae x a∈R。

(1)当a=-4时,求f(x)的单调区间;(2)若对任意的x∈R,f(x)≥a2x 恒成立,求实数a的取值范围。

+2lnx 。

练习:设函数f(x)=1x(1)讨论函数f(x)的单调性。

(2)如果对所有x≥1 ,都有f(x)≤ax,求a的取值范围。

方法二:分离参数法例二:已知f(x)=ln x-x3+2e x2-ax,a∈R,其中e为自然对数的底数.(1)若f(x)在x=e处的切线的斜率为e2,求a;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.练习:已知函数f(x)=e x−asinx−1 (a∈R)。

(1)若a=1,求f(x)在x=0处的切线方程;(2)若f(x)≥0对一切x∈[0,1]恒成立,求实数a的取值范围。

方法三:变换后构造新函数法(重点在变换)例三:已知函数f(x)=ax2−ax,g(x)=xlnx ,若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的值。

练习:已知函数f(x)=alnx−2ax+1,对任意x≥1,f(x)≥−e x−1恒成立。

求实数a的取值范围。

(本题的重点在处理方法)方法四切线法例四:已知(1−x2)e x≤ax+1,对x≥0恒成立,求a的取值范围。

练习:1、已知函数f (x )=(x +1)lnx −a(x −1)。

(1) 当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(2) 若当x ∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a 的取值范围。

2、若函数f (x )=lnx −e x −2mx +n ,f(x)≤0对任意x ∈(0,+∞)都成立,求n m 的最大值。

法五::不等式法例题五:已知函数f (x )=x (e 2x −a )−lnx ,若f(x)≥1在(0,+∞)上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A 、 (−∞,e −1]B 、 (−∞,e −1)C 、 (−∞,2]D 、(−∞,2)解:因为f (x )≥1在(0,+∞)恒成立,所以a ≤xe 2x −lnx−1x 令h (x )=e lnx e 2x −lnx−1x =e lnx+2x −lnx−1x ≥lnx+2x+1−lnx−1x =2练习:1已知函数f (x )=axe x (a ∈R,e 为自然对数的底数),g (x )=lnx +kx +1(k ∈R).(1) 若k=-1,求函数g(x)的单调区间。

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围一•已知函数单调性,求参数的取值范围类型1 •参数放在函数表达式上例1. 设函数f(x) 2x3 3(a 1)x2 6ax 8其中a R •⑴若f (x)在x 3处得极值,求常数a的值.⑵若f(x)在(,0)上为增函数,求a的取值范围二.已知不等式在某区间上恒成立,求参数的取值范围类型1.参数放在不等式上2例3•已知f(x) x3ax2bx c在x 与x 1时都取得极值3(1)求a、b的值及函数f (x)的单调区间.(2)若对x [ 1,2],不等式f(x) C2恒成立,求c的取值范围.23. 已知函数f (x) x3— 2x 5,若对任意x [ 1,21都有f (x) m则实数m的取值范围是2类型2 .参数放在区间上例4 .已知三次函数f(x) ax3 5x2 cx d图象上点(1,8)处的切线经过点(3,0),并且f (x)在x=3处有极值.(1) 求f (x)的解析式•( 2)当x (0,m)时,f (x) >0恒成立,求实数m的取值范围.分析:(1) f (x) x3 5x2 3x 9' 2(2) .f (x) 3x 10x 3 (3x 1)(x 3)由f (x) 0得X1丄必 3当x (0,1)时f (x) 0, f(x)单调递增,所以f (x) f (0) 93 3当x 』,3)时f '(x) 0, f (x)单调递减,所以f (x) f(3) 03所以当m 3时f(x) 0在(0,m)内不恒成立,当且仅当m (0,3]时f (x) 0在(0,m)内恒成立所以m的取值范围为(0,3]基础训练:4. 若不等式x4 4x3 ________________________________________ 2 a对任意实数x 都成立,则实数a的取值范围是___________________________________________________ .三.知函数图象的交点情况,求参数的取值范围.例5•已知函数f(x) ax3 bx2 3x在x 1, x 1处取得极值(1)求函数f(x)的解析式.⑵若过点A(1,m)(m 2)可作曲线y= f (x)的三条切线,求实数m的取值范围略解⑴求得f (x) x3 3x⑵设切点为M(x0,x3 3x0),因为f (x) 3x2 3所以切线方程为y m (3x2 3)(x 1),又切线过点M所以x3 3x0 m (3x2 3)(x01)即2x3 3x(2 m 3 0因为过点A可作曲线的三条切线,所以关于X。

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围导数是微积分中的重要概念之一,它可以用于求解函数的变化率、极值以及函数的图像性质等。

在求参数的取值范围时,通过导数可以帮助我们确定参数的有效取值范围。

首先,让我们回顾一下导数的定义。

对于函数f(x),它在点x0处的导数可以通过以下公式计算:f'(x0) = limit(h->0) [f(x0+h) - f(x0)] / h这个公式表示了函数在x0处的切线的斜率。

如果导数大于0,则函数在该点处递增;如果导数小于0,则函数在该点处递减。

在解决参数的取值范围时,一种常见的方法是通过导数的正负性来确定。

具体而言,我们可以通过以下步骤来求解参数的取值范围:1.确定函数表达式:首先,我们需要确定待求参数所在的函数表达式。

这通常是一个关于自变量x和参数p的函数,如f(x;p)。

2.求导:接下来,我们对函数f(x;p)关于自变量x求导。

这将给出函数在每个点处的导数表达式,如f'(x;p)。

3.确定导数的正负性:根据导数的正负性,我们可以确定函数在每个点处的增减情况。

4.设置约束条件:根据问题的要求,我们可以确定一定的约束条件来限制参数p的取值范围。

这些约束条件可以是函数在一些点处递增或递减,或函数在一些区间内具有特定性质等。

5.解方程或不等式:最后,我们将约束条件与导数的正负性结合起来,解方程或不等式来确定参数p的取值范围。

实际问题中,求参数的取值范围也可能涉及到其他数学方法和定理,如最值问题、平均值定理等。

这些方法将在下面的具体例子中进行讨论。

例子1:确定函数f(x;p) = px^2 + 2x + 1的参数p的取值范围,使得函数在整个定义域上递增。

1. 求导:对函数f(x;p)关于自变量x求导,得到f'(x;p) = 2px +22. 导数的正负性:由于希望函数在整个定义域上递增,所以导数f'(x;p)应当大于0。

解不等式2px + 2 > 0,得到p > -1所以参数p的取值范围为p>-1例子2:确定函数f(x;p) = px^3 + x^2 + 1的参数p的取值范围,使得函数在整个定义域上的平均增加率大于0。

利用导数求参数取值范围的几种类型

利用导数求参数取值范围的几种类型

利用导数求参数取值范围的几种类型类型1. 与函数单调性有关的类型 例1.已知0a>,函数3()f x x ax =-在[)1,x ∈+∞是一个单调函数。

(1) 试问函数()f x 在[)1,+∞上是否为单调减函数?请说明理由; (2) 若函数()y f x =在[)1,+∞上是单调增函数,试求a 的取值范围。

解:(1)'2()3f x x a =-,若函数()f x 在区间[)1,+∞上单调递减,则'2()30f x x a =-≤在[)1,x ∈+∞上恒成立,即23x a ≤对[)1,x ∈+∞恒成立,这样的a 值不存在。

所以函数()f x 在区间[)1,+∞上不是单调减函数。

(2)函数()y f x =在区间[)1,+∞上是单调增函数,则'2()3f x x a =-0≥,即23a x ≤在[)1,x ∈+∞上恒成立,在此区间上233y x =≥,从而得03a <≤规律小结:函数在区间(a ,b)上递增'()0f x ⇔≥,递减'()f x ⇔0≤在此基础上再研究参数的取值范围(一般可用不等式恒成立理论求解)注意:解出的参数的值要是使'()f x 恒等于0,则参数的这个值应舍去,否则保留。

类型2:与极值有关的类型例2:.(创新拓展)设函数f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d (a >0),且方程f ′(x )-9x =0的两个根分别为1,4.(1)当a =3且曲线y =f (x )过原点时,求f (x )的解析式; (2)若f (x )在(-∞,+∞)内无极值点,求a 的取值范围. 解 由f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d ,得f ′(x )=ax 2+2bx +c .∵f ′(x )-9x =ax 2+(2b -9)x +c =0的两个根分别为1,4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +2b +c -9=0,16a +8b +c -36=0,(*)(1)当a =3时,由(*)式得⎩⎪⎨⎪⎧2b +c -6=0,8b +c +12=0,解得b =-3,c =12,又因为曲线y =f (x )过原点, 所以d =0,故f (x )=x 3-3x 2+12x .(2)由于a >0,∵f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,+∞)内无极值点,∴f ′(x )=ax 2+2bx +c ≥0在(-∞,+∞)内恒成立. 由(*)式得2b =9-5a ,c =4a ,又Δ=(2b )2-4ac =9(a -1)(a -9).解⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=9(a -1)(a -9)≤0.得a ∈[1,9],即a 的取值范围为[1,9].类型3. 与不等式有关的类型例3.(2008安徽高考题理20)设函数1()(01)ln f x x x x x=>≠且 (1) 求函数()f x 的单调区间;(2) 已知12axx >对任意(0,1)x ∈成立,求实数a 的取值范围解:(1)'22ln 1()ln x f x x x +=-,'1()0,f x x e==若则,列表如下:x1(0,)e 1e1(,1)e(1,)+∞'()f x+ 0—— ()f x单调增极大值1()f e单调减单调减所以的单调增区间为,单调减区间为(3) 在12axx >两边取对数,得1ln 2ln a x x >由于01x <<所以1ln 2ln a x x>① 由(1)的结果知,当(0,1)x ∈时,1()()f x f e e≤=-。

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围在数学中,导数是一个非常重要的概念,用于刻画函数在其中一点的变化率。

利用导数求参数的取值范围,常常用于优化问题、最值问题等等。

下面我将从几个典型的例子入手,详细介绍如何利用导数求参数的取值范围。

首先,我们考虑一个简单的一元函数的例子。

假设有一个函数f(x),它的导数f'(x)在一些区间内恒大于0。

那么我们可以推知,在这个区间内,f(x)是递增的。

反过来,如果f'(x)在一些区间内恒小于0,那么f(x)在该区间是递减的。

利用这一点,我们可以通过求导数的方式来确定参数的取值范围。

举个例子来说明。

假设我们要求函数f(x) = ax^2 + bx + c(x > 0)在0到正无穷的取值范围。

我们可以先计算导函数f'(x) = 2ax + b。

由于题目中没有给定a的取值范围,我们要通过导数f'(x)来确定a的取值范围。

首先,我们要求f'(x)大于0。

这意味着2ax + b大于0。

当a大于0时,方程2ax + b = 0没有实数解,所以我们要求a小于0。

然后,我们要求f'(x)在x > 0时恒大于0,即对所有的x > 0,2ax + b > 0。

这表明a也必须小于0才能满足这个条件。

因此,我们可以得出结论,a小于0。

至于b和c,没有给出取值范围的要求,所以可以是任意实数。

接下来,我们考虑一个多元函数的情况。

同样地,我们希望通过求导数来确定参数的取值范围。

假设有一个二元函数f(x, y) = x^2 + y^2 + ax + by + c。

我们可以分别计算f对x和y的偏导数f_x和f_y。

如果f_x和f_y的取值范围有限,那么我们可以据此确定a和b的取值范围。

举个例子来说明。

假设我们要求函数f(x, y) = x^2 + y^2 + ax +by + c在整个二维平面的取值范围。

我们计算f对x和y的偏导数,得到f_x = 2x + a和f_y = 2y + b。

导数中求参数的取值范围

导数中求参数的取值范围

导数中求参数的取值范围导数是微积分中的一个重要概念,用于描述函数在其中一点的变化率。

在实际应用中,经常需要根据导数的特性来求解参数的取值范围。

下面我们将讨论几种常见的求解参数取值范围的方法。

一、导数的符号在其中一点的导数的符号能够告诉我们函数在该点的增减性。

具体地,如果导数大于零,则函数在该点是增函数;如果导数小于零,则函数在该点是减函数;如果导数等于零,则函数在该点取得极值(可能是极大值或极小值)。

1.寻找函数的增减区间要求解参数的取值范围,首先需要找到函数的增减区间。

具体步骤如下:(1)找到函数的导数;(2)将导数求零,即找到导数为零的点,这些点可能是函数的极值点;(3)根据导数的符号可知道函数增减的情况。

2.判断函数的极值是否为最值找到函数的极值点并不一定能够得到最值。

我们可以使用二阶导数的符号来判断函数的极值是否为最值。

具体来说,如果二阶导数大于零,说明该极值点为函数的极小值;如果二阶导数小于零,说明该极值点为函数的极大值;如果二阶导数等于零,无法判断该极值点的大小。

3.列出函数的不等式当我们已经找到了函数的增减区间和极值点以后,可以通过列出函数的不等式来求解参数的取值范围。

比如,如果我们需要找到函数在一些区间上的最大值,可以列出函数在该区间上的不等式,并且将该区间的端点带入函数进行比较,最终求解出参数的取值范围。

二、导数的连续性导数的连续性是求解参数取值范围的另一个重要条件。

在一些点处,如果函数的导数存在且连续,则函数在该点处具有可导性。

如果函数在一些点处不可导,那么该点就是一个临界点。

1.求解临界点为了找到可能的临界点,我们需要计算函数的一阶导数和二阶导数,并求解出导数为零或不存在的点。

通过这些点,我们可以判断参数的取值范围。

2.判断导数的连续性对于一般的函数而言,一阶导数存在且连续的点称为可导点。

如果函数在一些点的导数不连续,那么该点为不可导点。

针对不可导点,我们需要观察其特点,并结合其他条件来进行求解。

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳导数在数学中广泛应用,它可以表示函数的变化率。

在求取参数的取值范围时,可以利用导数的性质来推导出函数与参数之间的关系。

下面将介绍利用导数求参数取值范围的一些常见方法。

一、利用导数判断函数的单调性:考虑函数$f(x)$的单调性,可以使用导数来帮助我们判断。

如果函数$f(x)$在其中一区间上的导数恒大于零,那么函数在该区间上是递增的;如果导数恒小于零,那么函数递减。

1.对于一元函数$f(x)$,可以计算其导数$f'(x)$,然后解方程$f'(x)=0$,将问题转化为求解函数的极值点。

如果求解出的极值点满足题目给定的参数范围条件,则参数的取值范围就是极值点的区间。

2.对于二元函数$f(x,y)$,可以将其看作一个以参数$y$为变量的函数$g(x)=f(x,y)$。

然后计算$g'(x)$,利用一元函数的方法来判断参数的取值范围。

3.对于多元函数$f(x_1,x_2,...,x_n)$,我们可以对其中的一个变量求导,将其它变量视为常数,从而转化为一元函数的问题。

二、利用导数判断函数的极值:考虑函数$f(x)$的极值情况,可以求取其导数$f'(x)$,然后判断导数的正负性。

1.对于一元函数$f(x)$,如果导数$f'(x)$在特定点$x_0$处为零,并且$x_0$处的导数的左右性质相异,那么函数在$x_0$处取得极值。

2.对于二元函数$f(x,y)$,可以将其看作一个以参数$y$为变量的函数$g(x)=f(x,y)$。

然后计算$g'(x)$,判断导数的正负性来确定参数的取值范围。

3.对于多元函数$f(x_1,x_2,...,x_n)$,我们可以对其中的一个变量求导,将其它变量视为常数。

然后再对求得的一元函数进行求导判断极值。

三、利用导数判断函数的凸凹性:考虑函数$f(x)$的凸凹性质,可以使用导数$f''(x)$来判断。

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帮你归纳总结(五):导数中的求参数取值范围问题 一、常见基本题型:(1)已知函数单调性,求参数的取值范围,如已知函数()f x 增区间,则在此区间上 导函数()0f x '≥,如已知函数()f x 减区间,则在此区间上导函数()0f x '≤。

(2)已知不等式恒成立,求参数的取值范围问题,可转化为求函数的最值问题。

例1.已知a ∈R ,函数2()()exf x x ax -=-+.(x ∈R ,e 为自然对数的底数)(1)若函数()(1,1)f x -在内单调递减,求a 的取值范围;(2)函数()f x 是否为R 上的单调函数,若是,求出a 的取值范围;若不是,请说明 理由. 解: (1)2-()()e x f x x ax =-+-2-()(2)e ()(e )xxf x x a x ax '∴=-++-+-=2-(2)e xx a x a ⎡⎤-++⎣⎦.()()f x 要使在-1,1上单调递减, 则()0f x '≤ 对(1,1)x ∈- 都成立,2(2)0x a x a ∴-++≤ 对(1,1)x ∈-都成立. 令2()(2)g x x a x a =-++,则(1)0,(1)0.g g -≤⎧⎨≤⎩1(2)01(2)0a a a a +++≤⎧∴⎨-++≤⎩, 32a ∴≤-.(2)①若函数()f x 在R 上单调递减,则()0f x '≤ 对x ∈R 都成立即2-(2)e 0xx a x a ⎡⎤-++≤⎣⎦ 对x ∈R 都成立.2e 0,(2)0x x a x a ->∴-++≤ 对x ∈R 都成立令2()(2)g x x a x a =-++,图象开口向上 ∴不可能对x ∈R 都成立②若函数()f x 在R 上单调递减,则()0f x '≥ 对x ∈R 都成立,即2-(2)e 0x x a x a ⎡⎤-++≥⎣⎦ 对x ∈R 都成立,e 0,x -> 2(2)0x a x a ∴-++≥ 对x ∈R 都成立.22(2)440a a a ∆=+-=+>故函数()f x 不可能在R 上单调递增. 综上可知,函数()f x 不可能是R 上的单调函数例2:已知函数()()ln 3f x a x ax a R =--∈,若函数()y f x =的图像在点(2,(2))f 处的切线的倾斜角为45,对于任意[1,2]t ∈,函数()32/[()]2mg x x x f x =++在区间(,3)t 上总不是单调函数,求m 的取值范围; 解: /(2)1,22af a =-==-由32/2()2ln 23()(2)2, ()3(4)22f x x x m g x x x x g x x m x ∴=-+-∴=++-=++- 令/()0g x =得,2(4)240m ∆=++>故/()0g x =两个根一正一负,即有且只有一个正根函数()32/[()]2mg x x x f x =++在区间(,3)t 上总不是单调函数 ∴/()0g x =在(,3)t 上有且只有实数根///(0)20,()0,(3)0g g t g =-<∴<>∴237, (4)233m m t t >-+<-故243m t t +<-,而23y t t =-∈在t [1,2]单调减, ∴9m <-,综合得3793m -<<-例3.已知函数14341ln )(-+-=xx x x f . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)设42)(2-+-=bx x x g ,若对任意)2,0(1∈x ,[]2,12∈x ,不等式)()(21x g x f ≥ 恒成立,求实数b 的取值范围. 解:(I )14341ln )(-+-=xx x x f 的定义域是(0,)+∞22243443411)(x x x x x x f --=--=' 由0>x 及0)(>'x f 得31<<x ;由0>x 及0)(<'x f 得310><<x x 或, 故函数)(x f 的单调递增区间是)3,1(;单调递减区间是),3(,)1,0(∞+ (II )若对任意)2,0(1∈x ,[]2,12∈x ,不等式)()(21x g x f ≥恒成立, 问题等价于max min )()(x g x f ≥,由(I )可知,在(0,2)上,1x =是函数极小值点,这个极小值是唯一的极值点,故也是最小值点,所以min 1()(1)2f x f ==-; []2()24,1,2g x x bx x =-+-∈当1b <时,max ()(1)25g x g b ==-;当12b ≤≤时,2max ()()4g x g b b ==-;当2b >时,max ()(2)48g x g b ==-;问题等价于11252b b <⎧⎪⎨-≥-⎪⎩ 或212142b b ≤≤⎧⎪⎨-≥-⎪⎩ 或21482b b >⎧⎪⎨-≥-⎪⎩解得1b <或1b ≤≤或 b ∈∅即b ≤,所以实数b的取值范围是,2⎛-∞ ⎝⎦。

例4.设函数22()ln ,()f x x m x h x x x a =-=-+,(1)当a =0时,f (x )≥h (x )在(1,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(2)当m =2时,若函数k (x )=f (x )-h (x )在[1,3]上恰有两个不同零点,求实数a 的 取值范围.解:(1)由a =0,f (x )≥h (x ),可得-m ln x ≥-x ,x ∈(1,+∞),即m ≤xln x.记φ(x )=xln x,则f (x )≥h (x )在(1,+∞)上恒成立等价于m ≤φ(x )min .求得φ′(x )=ln x -1ln 2x 当x ∈(1,e),φ′(x )<0; 当x ∈(e ,+∞)时,φ′(x )>0. 故φ(x )在x =e 处取得极小值,也是最小值,即φ(x )min =φ(e)=e ,故m ≤e.(2)函数k (x )=f (x )-h (x )在[1,3]上恰有两个不同的零点等价于方程x -2ln x =a ,在[1,3]上恰有两个相异实根.令g (x )=x -2ln ,则g ′(x )<1-2x.当x ∈[1,2)时,g ′(x )<0; 当x ∈(2,3]时,g ′(x )>0.∴g (x )在(1,2)上是单调递减函数,在(2,3]上是单调递增函数.故g (x )min =g (2)=2-2ln2. 又g (1)=1,g (3)=3-2ln3, ∵g (1)>g (3),∴只需g (2)<a ≤g (3). 故a 的取值范围是(2-ln2,3-2ln3].二、针对性练习1.已知函数2()ln .f x x a x =+若函数()()2g x f x x =+在[1,4]上是减函数,求实数a 的取值范围。

解:由x x a x x g 2ln )(2++=,得222)(xx a x x g -+='.又函数xx a x x g 2ln )(2++=为[1,4]上的单调减函数。

则0)(≤'x g 在[1,4]上恒成立,.所以不等式0222≤-+xx a x 在[1,4]上恒成立.即222x xa -≤在[1,4]上恒成立。

设222)(x xx -=ϕ,显然)(x ϕ在[1,4]上为减函数, 所以)(x ϕ的最小值为.263)4(-=ϕa ∴的取值范围是.263-≤a2.已知函数()1xf x e x =--(1)若存在4[1,ln ]3x ∈-,使10xa e x -++<成立,求a 的取值范围; (2)当0x ≥时,2()f x tx ≥恒成立,求t 的取值范围.解:(1)1,xa e x <--即().a f x <令'()10,0.x f x e x =-==0x >时,'()0,0f x x ><时,'()0.f x <()f x ∴在(,0)-∞上减,在(0,)+∞上增.又041,ln 3x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x ∴的最大值在区间端点处取到.11444(1)11,ln ,1ln333f e f e -⎛⎫-=-+==-- ⎪⎝⎭, 4144114(1)ln 1ln ln 0,33333f f e e ⎛⎫--=-++=-+> ⎪⎝⎭∴ 4(1)ln ,()3f f f x ⎛⎫->∴ ⎪⎝⎭在41,ln 3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上最大值为1,e故a 的取值范围是1a e <,(3)由已知得0x ≥时,210xex tx ---≥恒成立,设2()1.x g x e x tx =---'()12.x g x e tx ∴=--由(2)知1,xe x ≥+当且仅当0x =时等号成立,故'()2(12)g x x tx t x ≥-=-,从而当120,t -≥ 即12t ≤时,'()0(0),()g x x g x ≥≥∴为增函数,又(0)0,g =于是当0x ≥时,()0,g x ≥即2()f x tx ≥,12t ∴≤时符合题意. 由1(0)xe x x >+≠可得1(0),xex x ->-≠从而当12t >时,'()12(1)(1)(2),x x x x x g x e t e e e e t --<-+-=--故当(0,ln 2)x t ∈时,'()0,()g x g x <∴为减函数,又(0)0,g =于是当(0,ln 2)x t ∈时,()0,g x <即2(),f x tx ≤故1,2t >不符合题意.综上可得t 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ 3.已知函数ln(1x f (x)x+=),设3h(x)xf (x)x ax =--在(0,2)上有极值,求a 的取值范围. 解:由3h(x)x f (x)x ax =⋅--可得,。

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