端点效应解题举隅
2021-12-26蒋满林
蒋满林
(福建省古田县第一中学 352200)
导数含参数恒成立问题的常用方法是字母讨论、分离参数等,但对于分类讨论往往比较繁杂而半途而废,分离参数对于分离函数的导数很难把握.利用端点函数值的特殊性,先得到必要条件,再证充分性,因其思路简洁方法实效,我们把它称为端点效应,下面以例示之,与大家交流.
一、端点效应
1.连续型端点效应
例1(2017全国Ⅱ文21)设函数f(x)=(1-x2)ex.
(1)略;
(2)当x≥0时,f(x)≤ax+1,求a的取值范围.
解析(2)令g(x)=(1-x2)ex-ax-1(x≥0),g′(x)=(1-x2-x)ex-a,由于g(0)=0,
所以必有g′(0)=1-a≤0,可得a≥1(必要条件),下面去证明a≥1满足题意(充分性证明).
当a≥1时,g′(x)=(1-x2-x)ex-a≤(1-x2-x)ex-1,记h(x)=(1-x2-x)ex-1(x≥0),h′(x)=(-x2-4x-1)ex<0,所以g′(x)≤0,g(x)在[0,+∞)上单调递减,g(x)≤g(0)=0.
综上所述,a的取值范围为[1,+∞).
评注所求参数为连续实数的端点效应我们称之为连续型端点效应,连续型端点效应的解题步骤.
(1)取端点或特殊点的函数值;
(2)求出满足参数的必要条件;
(3)证明参数范围满足充分条件.
2016年全国Ⅱ文20题等,也可以用此法解答.
2.离散型端点效应


下面去证k=3 满足题意(充分性证明).
当k=3时,g(x)=(x+1)[ln(x+1)-3x+1](x>0),g′(x)=ln(x+1)-1(x>0),令g′(x)=0,得x=e-1,g(x)在(0,e-1)上单调递减,在(e-1,+∞)上单调递增,g(x)≥g(e-1)=2e-3(e-1)=3-e>0.
综上所述,k=3满足题意.
评注所求参数为整数的端点效应我们称之为离散型端点效应,离散型端点效应的解题步骤.
(1)取端点或端点附近的特殊点如f(1),f(2),f(e)等;
(2)求出满足参数最值整数的必要条件;
(3)证明参数的最值整数满足充分条件.
其中离散型端点效应,端点选点不唯一,只要便于计算又能确定参数整数的必要条件均可.
3.二阶型端点效应
例3已知a∈R,函数f(x)=ex-ex-a(xlnx-x+1)的导函数为g(x).
(1)略;(2)略;
(3)若x≥1时,f(x)≥0恒成立,求a的最大值.


评注原函数与一阶导函数均应用端点效应,我们称之为二阶型端点效应,二阶型端点效应的解题步骤.……p>
