寻找临界点 巧破恒成立
2021-08-19刘明远
刘明远
(河北省滦南县第一中学 063500)
“不等式恒成立求参数的取值范围问题”一直活跃在各级考试之中,尤其是高考题中尤为常见.因为这类题目综合性强,难度大,能力要求高,很多学生望而生畏,无从下手,但这种题目中,其本质根源在于参数变化时,函数的图像与x轴的关系出现交、切这两种临界情况,所以寻找临界值点——区间端点和切点,此类问题便可轻松求解,下面举例说明.
一、只存在“切点”
若函数在所给区间的端点没有意义,则只考虑切点,便可求出参数的取值范围.
例1(2020年高考山东卷·21)已知函数f(x)=aex-1-lnx+lna.
(1)当a=e时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
(2)若f(x)≥1,求a的取值范围.
分析(1)略.(2)因为定义域为(0,+∞),所以此类题目的临界值没有“区间端点”,因此只考虑“切点”,便可求出参数的取值范围,即f(x) 与y=1相切.

综上,该题结果为a≥1.
解析(1)略.
(2)由f(1)≥1得a+lna≥1,解得a≥1.
当a≥1时,f(x)=aex-1-lnx+lna≥ex-1-lnx.

二、只存在“区间端点”
若函数在所给区间不能与x轴相切,则只考虑区间端点,当函数在区间端点有意义,应先代入端点值满足题设,若此时不能求出参数的范围,则考虑变量分离,用端点的极限值便能求出参数的范围.
例2(2010年新课标卷·21)设函数f(x)=ex-1-x-ax2.若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.
分析①考虑区间端点.f(0)=0显然成立,即a∈R,所以此时应考虑极限值.

②考虑相切.设f(x)与x轴相切于(t,0)(t>0),则f(t)=0;f′(t)=0,所以et-at2-t-1=0;et-2at-1=0,消去a得(t-2)et+t+2=0,解得t=0(舍).



三、存在“区间端点”和“切点”
若函数在所给区间端点处有意义且存在与x轴相切的情况,则参数的范围为两种临界状态的交集.
例3(2013年高考全国Ⅰ卷·21题改……
