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不等式恒成立,原來這樣做最簡單!

 

小數(shù)老師說

今天又是一道導(dǎo)數(shù)題,是微信上一個同學問的,我一看這題目很典型,因此也就分析了一下發(fā)了上來!對于不等式恒成立的問題,一直是個考察的熱點,也是難點,關(guān)鍵還在于同學們能從題目中獲取有效信息并能對其進行下面的轉(zhuǎn)化,那題目就不會太難了!


 


分析

這道題還是一道導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的題目,與127日題目考察的方向不同,主要考察兩個點:已知極值,求參數(shù)的值;不等式恒成立問題。下面跟小數(shù)老師一起來看看這道題該怎么做!

解析


(1)       第一問是送分題,比較簡單,但是有部分同學會丟分,出錯點在:導(dǎo)數(shù)為0,是函數(shù)取得極值的必要條件而不是充分條件,所以求出參數(shù)值之后,還要注意檢驗是否真的取到極值。

因為函數(shù)f(x)x=1處取得極值,所以f’(1)=0,


f’(x)=2x-a-a/x,所以f’(1)=2-a-a=2-2a=0,所以a=1.

經(jīng)檢驗,當a=1時,函數(shù)f(x)x=1處取得極值。

哈哈,你看清楚了嗎?一般情況下,如果求出兩個值,那你必須要去檢驗,看看會不會舍掉一個答案,如果僅求出一個值,那就不用真的檢驗,像小數(shù)老師那樣,寫一句話就好了!

(2)       由(1)得,

,

所以要證明


只需證明

,

化簡可得:



注意


當條件中的不等式兩邊都含有x時,一定要都移到一邊,然后根據(jù)下面的規(guī)律找最值:


對任意xM,有f(x) a,轉(zhuǎn)化為f(x)的最小值≥a即可;

對任意xM,有f(x) a,轉(zhuǎn)化為f(x)的最大值≤a即可;

若存在xM,有f(x) a,轉(zhuǎn)化為f(x)的最大值≥a即可;

若存在xM,有f(x) a,轉(zhuǎn)化為f(x)的最小值≤a即可。

所以令

x>0),


只要g(x)的最小值大于等于0即可,


所以接下來求g(x)的最小值。

此函數(shù)中沒有參數(shù),按照先求單調(diào)性,再求最值的方法即可。


     

x

(0,1)

1

(1,+ )

g’(x)

-

0

+

g(x)

遞減

極小值

遞增

由上表可知,當x=1時,g(x)取得最小值,g(1)=0,所以g(x) 0恒成立,所以結(jié)論得證。


(3)      

時,
恒成立,求a的取值范圍,


按照(2)的轉(zhuǎn)化條件,我們應(yīng)該是求f(x)[e,+ )上的最小值即可,


但是這道題卻不能直接這么做,因為f(x)中有參數(shù),如果通過討論參數(shù)的范圍,然后確定函數(shù)的最值的話,太麻煩,所以,在直接找最值之前,先看看能否“參變量分離”!


所謂“參變量分離”就是指,把參數(shù)a與變量x分開,如果能分并且好分,那就分離之后找最值,如果不好分,或者分開后計算量更大了,那就不分直接找最值!

對于這道題,我們可以直接采用參變量分離法去做,具體看下面:

要使

須使

,



同學們,你看明白了嗎?看明白的話,就試著自己做一下!數(shù)學很忌諱“每道題都能看明白,但是一做就出錯!”


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