小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题34单变量不等式能成立之最值分析法【方法总结】单变量不等式能成立之最值分析法遇到f(x)≥g(x)型的不等式能成立问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数h(x)=f(x)-g(x)或“右减左”的函数u(x)=g(x)-f(x),进而只需满足h(x)max≥0或u(x)min≤0,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数最值的问题,适用范围较广,但是往往需要对参数进行分类讨论.注意“恒成立”与“存在性”问题的求解是“互补”关系,即f(x)≥g(a)对于x∈D恒成立,应求f(x)的最小值;若存在x∈D,使得f(x)≥g(a)成立,应求f(x)的最大值.在具体问题中究竟是求最大值还是最小值,可以先联想“恒成立”是求最大值还是最小值,这样也就可以解决相应的“存在性”问题是求最大值还是最小值.注意与恒成立问题的区别.特别需要关注等号是否成立问题,以免细节出错.【例题选讲】[例1]设函数f(x)=2lnx-mx2+1.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当f(x)有极值时,若存在x0,使得f(x0)>m-1成立,求实数m的取值范围.解析(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-2mx=,当m≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增;当m>0时,令f′(x)>0,得0<x<,令f′(x)<0,得x>,∴f(x)在上单调递增,在上单调递减.(2)由(1)知,当f(x)有极值时,m>0,且f(x)在上单调递增,在上单调递减.∴f(x)max=f=2ln-m·+1=-lnm,若存在x0,使得f(x0)>m-1成立,则f(x)max>m-1.即-lnm>m-1,lnm+m-1<0成立.令g(x)=x+lnx-1(x>0), g′(x)=1+>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=0,∴0<m<1.∴实数m的取值范围是(0,1).[例2]设f(x)=x--alnx(a∈R).(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(,f())处的切线方程;(2)当a<1时,在内是否存在一实数x0,使f(x0)>e-1成立?解析(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f()=+ln2,f′(x)=1-,所以曲线y=f(x)在点处的切线的斜率为f′=1-=-1.故所求切线方程为y-=-,即x+y-ln2-1=0.(2)假设当a<1时,在内存在一实数x0,使f(x0)>e-1成立,则只需证明当x∈时,f(x)max>e-1即可.f′(x)=1+-==(x>0),令f′(x)=0得,x1=1,x2=a-1,当a<1时,a-1<0,∴当x∈时,f′(x)<0;当x∈(1,e)时,f′(x)>0.∴函数f(x)在上单调递减,在[1,e]上单调递增,∴f(x)max=max{f(),f(e)}.于是,只需证明f(e)>e-1或f()>e-1即可. f(e)-(e-1)=e--a-(e-1)=>0,∴f(e)>e-1成立.所以假设正确,即当a<1时,在x∈内至少存在一实数x0,使f(x0)>e-1成立.小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com[例3]已知f(x)=xeax-x2-x+1,a≠0.(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;(2)若∃x0≥1,使f(x0)<成立,求参数a的取值范围.解析(1)当a=1时,f(x)=xex--x+1,所以f′(x)=ex+xex-x-1=(ex-1)(x+1).由f′(x)>0,得x<-1或x>0;由f′(x)<0,得-1<x<0.所以f(x)的单调递减区间为(-1,0),f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(0,+∞).(2)由题意,得f(x)min<(x≥1),因为f′(x)=(ax+1)(eax-1),由f′(x)=0,解得x1=-,x2=0.①当a>0时,因为x≥1,所以f′(x)>0,所以f(x)单调递增,即f(x)min=f(1).f(1)=ea-<,即ea-a<0.设g(a)=ea-a(a>0),g′(a)=ea-1>0.所以g(a)min>g(0)=e0-0=1>0,即ea>a恒成立,即g(a)>0,所以不等式ea-a<0无解;②当a<0时,当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0;当x∈时,f′(x)<0;当x∈时,f′(x)>0.∴函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.且f(0)=1>0,由①知f(1)>恒成立,若∃x0≥1,使f(x0)<,则所以所以解得1-<a<0.综上所述,参数a的取值范围为.[例4]已知函数f(x)=-alnx-+ax,a∈R.(1)当a<0时,讨论f(x)的单调性;(2)设g(x)=f(x)+xf′(x),若关于x的不等式g(x)≤-ex++(a-1)x在[1,2]上有解,求实数a的取值范围.解析(1)依题设,f′(x)=--+a=(x>0),当a<0时,ax-ex<0恒成立,所以当x>1时,f′(x)<0,当0<x<1时,f′(x)>0,故...