专题2.15 导数-存在性问题(解析版)
专题 2.15 导数-存在性问题
利用参变量分离法求解函数不等式能成立问题,可根据以下原则进行求解:
(1) , ;
(2) , .
1.已知 .
(1)判断函数 是否存在极值,并说明理由;
(2)求证:当 时, 在 恒成立.
【试题来源】甘肃省兰州市 2020-2021 学年高三下学期诊断试题
【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)由题意求得 ,根据余弦函数的性质可知,得到 ,
得出函数的单调性,即可求解;(2)由题意转化为 成立,令
, 求 导 数 , 令
,利用导数结合(1)求得函数的额单调性和最值,即可求解.
【解析】(1)由题意,函数 ,则 ,
1
可得 ,
根据余弦函数的性质可知,可得 ,
所以函数 为单调递减函数,所以函数 没有极值.
(2)由于 ,即 ,即 ,
要证原命题成立,只需证 成立,
令 ,则 ,
令 ,
则 ,
由(1)可知,当 时, ,即 ,
当 时, ,
因此,当 时, ,
所以 ,
所以当 时 为增函数,所以 ,即 ,
所以当 时 为减函数,所以 ,原命题得证.
2.已知函数 , ( 为常数, ).
(1)若 恒成立,求实数 的取值范围;
2
(2)判断方程 是否存在实数解;如果存在,求出解的个数;如果
不存在,请说明理由.
【试题来源】河南省济源市平顶山市许昌市 2021 届高三第二次质量检测
【答案】(1) ;(2)不存在,理由见解析.
【分析】(1)利用参变量分离法得出 ,构造函数 ,其中
,利用导数求出函数 的最小值,由此可得出实数 的取值范围;(2)由(1)
得出 ,当且仅当 时,等号成立,设 ,利用
放缩法得出 ,即可得出结论.
【解析】(1)因为 ,由 ,即 ,可得 ,
设 ,则 .
当 时, ,函数 递减;
当 时, ,函数 递增.
所以 ,所以 .
因此,实数 的取值范围是 ;
(2)方程 不存在实数解.
由(1)可知,当 时, ,即 ,
当且仅当 时等号成立.
3
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2024-09-26 135
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