小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题36双变量不等式恒成立与能成立问题考点探析考点一单函数双任意型【例题选讲】[例1]已知函数f(x)=+ax+b的图象在点A(1,f(1))处的切线与直线l:2x-4y+3=0平行.(1)求证:函数y=f(x)在区间(1,e)上存在最大值;(2)记函数g(x)=xf(x)+c,若g(x)≤0对一切x∈(0,+∞),b∈恒成立,求实数c的取值范围.解析(1)由题意得f′(x)=+a.因为函数图象在点A处的切线与直线l平行,且l的斜率为,所以f′(1)=,即1+a=,所以a=-.所以f′(x)=-=,所以f′(1)=>0,f′(e)=-<0.因为y=2-2lnx-x2在(1,e)上连续,所以f′(x)在区间(1,e)上存在一个零点,设为x0,则x0∈(1,e),且f′(x0)=0.当x∈(1,x0)时,f′(x)>0,所以f(x)在(1,x0)上单调递增;当x∈(x0,e)时,f′(x)<0,所以f(x)在(x0,e)上单调递减.所以当x=x0时,函数y=f(x)取得最大值.故函数y=f(x)在区间(1,e)上存在最大值.(2)法一因为g(x)=lnx-x2+bx+c≤0对一切x∈(0,+∞),b∈恒成立,所以c≤x2-bx-lnx.记h1(x)=x2-bx-lnx(x>0),则c≤h1(x)min.h′1(x)=x-b-.令h′1(x)=0,得x2-bx-1=0,所以x1=<0(舍去),x2=.因为b∈,所以x2=∈(1,2).当0<x<x2时,h′1(x)<0,h1(x)单调递减;当x>x2时,h′1(x)>0,h1(x)单调递增.所以h1(x)min=h1(x2)=x-bx2-lnx2=x+1-x-lnx2=-x-lnx2+1.记h2(x)=-x2-lnx+1.因为h2(x)在(1,2)上单调递减,所以h2(x)>h2(2)=-1-ln2.所以c≤-1-ln2,故c的取值范围是(-∞,-1-ln2].法二因为g(x)=lnx-x2+bx+c≤0对一切x∈(0,+∞)恒成立,所以c≤x2-bx-lnx.设h1(b)=-xb+x2-lnx,因为x∈(0,+∞),则函数h1(b)在上为减函数,所以h1(b)>h=x2-x-lnx,则对∀x∈(0,+∞),c≤x2-x-lnx恒成立,设h2(x)=x2-x-lnx,则h′2(x)=x--==,令h′2(x)=0,则x=2,当0<x<2时,f′(x)<0,函数单调递减;当x>2时,f′(x)>0,函数单调递增,则x=2时,f(x)min=f(2)=--ln2,则c≤-1-ln2,故c的取值范围是(-∞,-1-ln2].[例2]已知函数f(x)=(logax)2+x-lnx(a>1).(1)求证:函数f(x)在(1,+∞)上单调递增;(2)若关于x的方程|f(x)-t|=1在(0,+∞)上有三个零点,求实数t的值;小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(3)若对任意的x1,x2∈[a-1,a],|f(x1)-f(x2)|≤e-1恒成立(e为自然对数的底数),求实数a的取值范围.解析(1)因为函数f(x)=(logax)2+x-lnx,所以f′(x)=1-+2logax·.因为a>1,x>1,所以f′(x)=1-+2logax·>0,所以函数f(x)在(1,+∞)上单调递增.(2)因为当a>1,0<x<1时,分别有1-<0,2logax·<0,所以f′(x)<0,结合(1)可得f(x)min=f(1),所以t-1=f(1)=1,故t=2.(3)由(2)可知,函数f(x)在[a-1,1]上单调递减,在(1,a]上单调递增,所以f(x)min=f(1)=1,f(x)max=max{f(a-1),f(a)}.f(a)-f(a-1)=a-a-1-2lna,令g(x)=x-x-1-2lnx(x>1),则g′(x)=1+x-2-=≥0,所以g(a)>g(1)=0,即f(a)-f(a-1)>0,所以f(x)max=f(a),所以问题等价于∀x1,x2∈[a-1,a],|f(x1)-f(x2)|max=f(a)-f(1)=a-lna≤e-1.由h(x)=x-lnx的单调性,且a>1,解得1<a≤e,所以实数a的取值范围为(1,e].[例3]已知函数f(x)=x2-ax+2lnx.(1)若函数y=f(x)在定义域上单调递增,求实数a的取值范围;(2)设f(x)有两个极值点x1,x2,若x1∈,且f(x1)≥t+f(x2)恒成立,求实数t的取值范围.思路(1)转化为恒不等式问题,即f′(x)=2x-a+≥0在(0,+∞)上恒成立,然后用分离参数+最值分析法解决.(2)分离参数t,即t≤f(x1)-f(x2),然后用条件f(x)有两个极值点x1,x2,进行消元,转化为一元不等式恒成立问题处理.解析(1)因为函数y=f(x)在定义域上单调递增,所以f′(x)≥0,即2x-a+≥0在(0,+∞)上恒成立,所以a≤2x+(x∈(0,+∞)).而2x+≥2=4,所以a≤4,所以实数a的取值范围是(-∞,4].(2)因为f′(x)=(x>0),由题意可得x1,x2为方...