高中數學解題方法談 構造差函式強化恆成立

2022-03-25 14:48:22 字數 779 閱讀 3118

構造差函式強化恆成立

函式中常會碰到兩個函式在某個區間(或整個定義域)內乙個函式值恆大於或小於另乙個函式值問題,即對於區間上的函式,,對於任意,恆成立.現結合具體例題為同學們介紹構造差函式的方法.

例1 設函式,在區間上可導,且,則當時,有(  ).

c. d.

解析:因為函式,在區間上可導,則函式在區間上可導,且由於,則在區間上恆成立,即在上函式是增函式,對於任意有(同時),故,所以,選(c).

同理可得.

點評:本題並沒有過多地考慮,在某具體點處的函式值的大小問題,而是從構造差函式入手,研究新函式的單調性,利用差函式的導數,簡捷得到相應的結論.

例2 已知函式.求證:在區間上,函式的圖象在函式圖象的下方.

解析:建構函式,即,則.

因為,所以,故函式在區間上是減函式,注意到,所以在區間上恆成立(恆成立),故函式的圖象總在函式圖象的下方.

請用上述思想,試解下列三道習題:

1.設是銳角三角形的兩個內角,求證.

提示:可證,由的單調性(求導數),只需證,即即可,這由題設三角形為銳角三角形易知.

2.當時,證明:.

提示:利用導數,,則,,,是增函式;同理,建構函式,,由得是增函式;而時,,由單調性知,時,.

3.已知函式,,若對任意的都有,求實數的取值範圍.

提示:建構函式,即,對任意的都有,則在上恆成立,只要在上恆成立,.

由,解得或,

若顯然,.

若,,即,解得,則.

特別地,當時,也滿足題意.

綜上,實數的取值範圍是.

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