2018-2019学年北师大版选修1-1 第四章 1 利用导数研究函数单调性常见题型 学案
2018-2019学年北师大版选修1-1  第四章 1 利用导数研究函数单调性常见题型  学案第2页

分析 可构造函数f(x)=ln x-,由于f(1)=0,故若能证明f(x)在(1,+∞)上是增加的,即证明在(1,+∞)上,导函数f′(x)>0恒成立即可.

证明 令f(x)=ln x-,则有f(1)=0.

因为f′(x)=+x=>0,x∈(1,+∞),

所以函数f(x)在(1,+∞)上是增加的,

又f(1)=0,所以当x∈(1,+∞)时,f(x)>0恒成立,

即ln x>-.

点评 证明不等式f(x)>g(x),x∈(a,b)的一般方法:构造函数F(x)=f(x)-g(x),x∈(a,b),分析F(x)在区间(a,b)上的单调性及最小值与0的大小,进而说明F(x)>0在(a,b)内恒成立即可.

3.求参数的取值范围

例4 已知函数f(x)=x3-ax2+1.

(1)若函数f(x)的递减区间是(0,2),求实数a的值;

(2)若函数f(x)在区间(0,2)上是减少的,求实数a的取值范围.

分析 注意正确区分"在某区间单调"和"单调区间"的概念,避免混淆.

解 (1)由f(x)的递减区间为(0,2)可知,0与2是方程f′(x)=3x2-2ax=0的两根,

故有3×22-2a×2=0,解得a=3.

(2)因为函数f(x)在区间(0,2)上是减少的,

所以f′(x)=3x2-2ax≤0在(0,2)上恒成立,

即2a≥3x在区间(0,2)上恒成立.

因为x∈(0,2),所以3x∈(0,6),故2a≥6,即a≥3.

经验证a=3时满足题意,

故a的取值范围为[3,+∞).

点评 若函数f(x)在区间D上是增加的(减少的),则有f′(x)≥0(f′(x)≤0)对x∈D恒成立,这类问题,通常利用导数转化为不等式在某区间上的恒成立问题,进而把恒成立问题转化为求一个函数在某区间上的最大(小)值问题求解.也可根据所给区间是递增(减)区间的子区间求解.