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专题18 恒成立问题——最值分析法
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不等式恒成立问题常见处理方法:① 分离参数a?f?x?恒成立(a?f?x?max可)或a?f?x?恒成立(a?f?x?min即可);② 数形结合(y?f?x?图象在y?g?x? 上方即可);③ 最值法:讨论最值f?x?min?0或f?x?max?0恒成立;④ 讨论参数. 最值法求解恒成立问题是三种方法中最为复杂的一种,但往往会用在解决导数综合题目中的恒成立问题.此方法考查学生对所给函数的性质的了解,以及对含参问题分类讨论的基本功.是函数与导数中的难点问题,下面通过典型例题总结此类问题的解法----最值分析法. 1、最值法的特点:
(1)构造函数时往往将参数与自变量放在不等号的一侧,整体视为一个函数,其函数含参
(2)参数往往会出现在导函数中,进而参数不同的取值会对原函数的单调性产生影响——可能经历分类讨论 2、理论基础:设f?x?的定义域为D
(1)若?x?D,均有f?x??C(其中C为常数),则f?x?max?C (2)若?x?D,均有f?x??C(其中C为常数),则f?x?min?C 3、技巧与方法:
(1)最值法解决恒成立问题会导致所构造的函数中有参数,进而不易分析函数的单调区间,所以在使用最值法之前可先做好以下准备工作:
① 观察函数f?x?的零点是否便于猜出(注意边界点的值) ② 缩小参数与自变量的范围:
通过代入一些特殊值能否缩小所求参数的讨论范围(便于单调性分析)
观察在定义域中是否包含一个恒成立的区间(即无论参数取何值,不等式均成立),缩小自变量的取值范围 (2)首先要明确导函数对原函数的作用:即导函数的符号决定原函数的单调性.如果所构造的函数,其导数结构比较复杂不易分析出单调性,则可把需要判断符号的式子拿出来构造一个新函数,再想办法解决其符号.
(3)在考虑函数最值时,除了依靠单调性,也可根据最值点的出处,即“只有边界点与极值点才是最值点的候选点”,所以有的讨论点就集中在“极值点”是否落在定义域内.
【经典例题】
例1.【2019届四川高三(南充三诊)联合诊断】已知定义在上的偶函数
对任意
在
上单调递减,若不等式
恒成立,则实数的取值范是( )
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A. 【答案】A
B. C. D.
【解析】 因为定义在上的偶函数 若不等式 则即
对于对于
在上递减,所以
对于
在上单调递增,
上恒成立,
上恒成立, 上恒成立,
(2)当
,即
时,
在
上恒成立,
单调递减,
因为最大值,最小值,所以,
综合可得,无解,
(3)当,即时,在上,恒成立,为减函数,
在上,恒成立,单调递增,
故函数最小值为,
若
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,即,因为,则最大值为,
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此时,由,求得,
综上可得;
若,即,因为,则最大值为,
点睛:本题主要考查了函数的奇偶性和单调性的综合应用,函数的恒成立问题,着重考查了转化思想、分类讨论的数学思想方法,试题有一定的难度,属于难题,本题的解答中利用函数的奇偶性、单调性,可得
上恒成立,令
例2.若关于的不等式A.
B.
C.
,求的函数
的最大值和最小值,从而得到实数的取值范围.
恒成立,则的取值范围是( )
在
,对任意 D.
【答案】B
【解析】设y=x﹣3x﹣9x+2,则y′=3x﹣6x﹣9, 令y′=3x﹣6x﹣9=0,得x1=﹣1,x2=3, ∵3?[﹣2,2],∴x2=3(舍), 列表讨论:
2
3
2
2
∵f(﹣2)=﹣8﹣12+18+2=0,
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