利用洛必达法则来处理高考中的恒成立问题

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利用洛必达法则来处理高考中的恒成立问题

导数结合洛必达法则巧解高考压轴题 法则1 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) 及;(2)在点a的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'(x)≠0; (3),那么 =。 ‎ 法则2 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) 及; (2),f(x) 和g(x)在与上可导,且g'(x)≠0; (3),那么 =。 ‎ 法则3 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) 及; (2)在点a的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'(x)≠0; (3),那么 =。‎ 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: 1.将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,,洛必达法则也成立。‎ ‎2.洛必达法则可处理,,,,,,型。‎ ‎3.在着手求极限以前,首先要检查是否满足,,,,,,型定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。‎ 二.高考题处理 ‎1.(2010年全国新课标理)设函数。(1)若,求的单调区间;(2)若当时,求的取值范围 ‎ 解:(II)当时,,对任意实数a,均在;当时,等价于令(x>0),则,令,则,,‎ 知在上为增函数,;知在上为增函数,;,g(x)在上为增函数。由洛必达法则知,,故综上,知a的取值范围为。‎ ‎2.(2011年全国新课标理)已知函数,曲线在点处的切线方程为。(Ⅰ)求、的值;(Ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围。‎ 解:(II)由题设可得,当时,k<恒成立。‎ 令g (x)= (),则,‎ 再令(),则,,易知在上为增函数,且;故当时,,当x(1,+)时,;‎ 在上为减函数,在上为增函数;故>=0‎ 在上为增函数=0当时,,当x(1,+)时,当时,,当x(1,+)时,‎ 在上为减函数,在上为增函数 洛必达法则知 ‎,即k的取值范围为(-,0]‎ ‎3.已知函数f(x)=x-(1+a)lnx在x=1时,存在极值。(1)求实数a的值;(2)若x>1,mlnx>成立,求正实数m的取值范围 解:=g(x)‎ ‎=令h(x)= 令则,令M(x)=r(x),‎ ‎<0,则,r(x)为减,且r(1)=0,则h(x)为减,且h(1)=0,则g(x)为减,这样,g(x)0),分子r(x)=,(x[0, ),扩展定义域],求导0,可知,r(x)为定义域内增函数,而r(x)r(0)=0.所以》0.为增函数。则ah(0)----不存在,罗比达法则可得为1‎ 练习 1. ‎2006年全国2理 ‎ 设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.‎ 2. ‎2006全国1理 ‎ 已知函数.(Ⅰ)设,讨论的单调性;‎ ‎(Ⅱ)若对任意恒有,求的取值范围.‎ 1. ‎2007全国1理 ‎ 2. 设函数.(Ⅰ)证明:的导数;‎ ‎(Ⅱ)若对所有都有,求的取值范围.‎ 3. ‎2008全国2理 ‎ 设函数.(Ⅰ)求的单调区间;‎ ‎(Ⅱ)如果对任何,都有,求的取值范围.‎ ‎ 解:(Ⅰ). ‎ 当()时,,即;‎ 当()时,,即.‎ 因此在每一个区间()是增函数,在每一个区间()是减函数 解:(Ⅰ)略 ‎ ‎(Ⅱ)应用洛必达法则和导数 若,则;‎ 若,则等价于,即 则.‎ 记, ‎ 而.‎ 另一方面,当时,,因此 1. ‎2008辽宁理 ‎ ‎ 设函数.‎ ‎⑴求的单调区间和极值;‎ ‎⑵是否存在实数,使得关于的不等式的解集为?若存在,求的取值范围;若不存在,试说明理由.‎ ‎7. 2010新课标理 ‎ ‎ 设函数=.(Ⅰ)若,求的单调区间;‎ ‎(Ⅱ)若当x≥0时≥0,求a的取值范围.‎ ‎8 .2010新课标文 已知函数.‎ ‎(Ⅰ)若在时有极值,求函数的解析式;‎ ‎(Ⅱ)当时,,求的取值范围.‎ ‎ 解:(Ⅰ)略 ‎(Ⅱ)应用洛必达法则和导数 当时,,即.‎ ‎①当时,;‎ ‎②当时,等价于,也即.‎ 记,,则.‎ 记,,则,因此在上单调递增,且,所以,从而在上单调递增.‎ 由洛必达法则有 ‎,即当时,‎ 所以,即有.综上所述,当,时,成立.‎ ‎9. 2010全国大纲理 ‎ 设函数.‎ ‎(Ⅰ)证明:当时,;‎ ‎(Ⅱ)设当时,,求的取值范围.‎ 解:(Ⅰ)略 ‎ ‎(Ⅱ)应用洛必达法则和导数 由题设,此时.‎ ‎①当时,若,则,不成立;‎ ‎②当时,当时,,即;‎ 若,则;‎ 若,则等价于,即.‎ 记,则.‎ 记,则,.‎ 因此,在上单调递增,且,所以,‎ 即在上单调递增,且,所以.‎ 因此,所以在上单调递增.‎ 由洛必达法则有 ‎,即当时,‎ ‎,即有,所以.综上所述,的取值范围是.‎ ‎10. 2011新课标理 ‎ 已知函数,曲线在点处的切线方程为.‎ ‎(Ⅰ)求、的值;‎ ‎(Ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围.‎ 押题 若不等式对于恒成立,求的取值范围.‎ 解:应用洛必达法则和导数 当时,原不等式等价于.‎ 记,则.‎ 记,则.‎ 因为,‎ ‎,所以在上单调递减,且,‎ 所以在上单调递减,且.因此在上单调递减,‎ 且,故,因此在上单调递减.‎ 由洛必达法则有 ‎,‎ 即当时,,即有.‎ 故时,不等式对于恒成立.‎ 通过以上例题的分析,我们不难发现应用洛必达法则解决的试题应满足:‎ ① 可以分离变量;‎ ‎②用导数可以确定分离变量后一端新函数的单调性;‎ ② 现“”型式子.‎ 第三部分:新课标高考命题趋势及方法 1. 高考命题趋势 ‎ 近年来的高考数学试题逐步做到科学化、规范化,坚持了稳中求改、稳中创新的原则,充分发挥数学作为基础学科的作用,既重视考查中学数学基础知识的掌握程度,又注重考查进入高校继续学习的潜能。为此,高考数学试题常与大学数学知识有机接轨,以高等数学为背景的命题形式成为了热点.‎ ‎2.分类讨论和假设反证 ‎ 许多省市的高考试卷的压轴题都是导数应用问题,其中求参数的取值范围就是一类重点考查的题型.这类题目容易让学生想到用分离参数的方法,一部分题用这种方法很凑效,另一部分题在高中范围内用分离参数的方法却不能顺利解决,高中阶段解决它只有华山一条路——分类讨论和假设反证的方法.‎ ‎3.洛必达法则 ‎ 虽然这些压轴题可以用分类讨论和假设反证的方法求解,但这种方法往往讨论多样、过于繁杂,学生掌握起来非常困难.研究发现利用分离参数的方法不能解决这部分问题的原因是出现了”型的式子,而这就是大学数学中的不定式问题,解决这类问题的有效方法就是洛必达法则.‎
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