教学过程
一、复习预习
一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下:
⑴求)(x f 在(,)a b 内的极值;
⑵将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值
二、知识讲解
常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法。
考点1:利用导数解决恒成立问题
若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >
若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <
考点2:利用导数解决能成立问题
若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A >;
若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.
解决不等式恒成立问题和能成立问题,注意一个是全称命题,一个是存在性命题,所以转化的时候要注意求的到底是函数最大值和最小值。
三、例题精析
【例题1】
【题干】设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值.
(1)求a 、b 的值;
(2)若对于任意的[0,3]x ∈,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围.
【答案】(1)3a =-,4b =(2)c 的取值范围为(,1)
(9,)-∞-+∞
【解析】(1)2()663f x x ax b '=++,
∵函数()f x 在1x =及2x =取得极值,则有(1)0f '=,(2)0f '=. 即6630241230a b a b ++=??++=?
,解得3a =-,4b =. (2)
由(1)可知,32()29128f x x x x c =-++,2()618126(1)(2)f x x x x x '=-+=--. 当(0,1)x ∈时,()0f x '>;当(1,2)x ∈时,()0f x '<;当(2,3)x ∈时,()0f x '>. ∴当1x =时,()f x 取得极大值(1)58f c =+,又(0)8f c =,(3)98f c =+.
则当[0,3]x ∈时,()f x 的最大值为(3)98f c =+.
∵对于任意的[0,3]x ∈,有2()f x c <恒成立,∴298c c +<,解得1c <-或9c >, 因此c 的取值范围为(,1)(9,)-∞-+∞.
【例题2】
【题干】设函数
(1)当a=1时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数在其定义域内为增函数,求实数a的取值范围;
(3)设函数,若在[l,e]上至少存在一组使成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)切线为…
(2),由题意若函数在其定义域内为增函数,
在(0,+∞)上恒成立,即
,,,,(3)在[1,e]上至少存在一组使成立;
则,……9分
在[1,e]上递减,
,,令
当时,在上递增,
,,
当时
时在上递增,,
,不合题意。
当时,,
,,在上递减,
当时,,在上递减,ks5u
时,,不合题意。综上:
【例题3】
【题干】已知函数. (1)当时,求的极值;