成立问题的撒手锏
2017-10-25夏正勇
夏正勇
[摘 要] 导数的应用问题是各地高考卷中的热点问题,经常以压轴题的形式出现.这类问题,综合性强,对学生的综合解题能力,思维的灵活性、创造性方面要求很高.本文针对此类问题进行剖析,促进知识的有效复认和解决问题方法的创新生成.
[关键词] 成立问题;分离参数;分类讨论;洛比达法则
恒成立与能成立问题(存在性问题)一直是函数知识的热点内容,都是导数的应用问题,其中求参数的取值范围就是一类重点考查的问题. 对于此类问题,我们常用的一种方法是分离参数,再利用求导的方法解决,但此法应用有局限,有时会发现求导后的函数值不存在.这时我们应转变战略,从其他角度入手,比如洛必达法则.
发现问题
典例1:(2017届高三期末镇江卷)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=λ(x2-1)(λ为常数).
(1)已知函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处有相同的切线,求实数λ的值;
(2)如果λ= ,且x≥1,证明:f(x)≤g(x);
(3)若对任意x≥1时,关于x的不等式f(x)≤g(x)恒成立,求实数λ的取值范围.
原解:略. 原解在处理第(3)问时,用分类讨论的方法处理,但比较烦琐,也较难想到.现采用分离参数的方法处理如下.
另解:(3)当x=1时,不等式恒成立,此时λ∈R;
当x>1时,问题等价于λ≥ max;
令g(x)= (x>1),则g′(x)= ,令h(x)=-x2lnx-lnx+x2-1(x>1),则h′(x)=-2xlnx+x- ,h″(x)= -2lnx+ -1. 因为x>1,所以h″(x)<0. 知h′(x)在(1,+∞)上为减函数,h′(x) 问题1:函数g(x)在(1,+∞)上为减函数,因此在x=1处取得最大值,而x=1取不到; 问题2:x=1不能代入函数,代入的话分母为零,无意义. 思考:上述两个问题,问题2才是关键.若函数g(x)在x→1时,g(x)→+∞,则该题无解,正常情况下出题人不会这样设计问题的. 那么只有一种可能就是函数g(x)在x→1时,g(x)存在逼近值……
