专题地图 › 导数的应用
2021 年四川预赛
F2填空题导数的应用
设函数
f(x)=x−ln(ax+2a+1)+2.
若对于任意 x≥−2,均有 f(x)≥0 恒成立,则实数 a 的取值范围为 。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:a∈[0,1]
解析
思路
平移变量 t=x+2 后,对数真数化为 1+at,定义域和不等式都可直接判断。
解答
令 t=x+2≥0,则
f(x)=t−ln(1+at).
要使其对所有 t≥0 有定义,必须 a≥0。若 0≤a≤1,由 ln(1+u)≤u 得
ln(1+at)≤at≤t,
故 f(x)≥0。
若 a>1,记 g(t)=t−ln(1+at),则 g(0)=0 且 g′(0)=1−a<0,所以充分小的正数 t 使 g(t)<0。因此
a∈[0,1].
复核
a<0 时真数 1+at 对充分大的 t 为负,连“任意 x≥−2”上的定义要求都不满足。
方法总结
含参数对数不等式先检查全域定义,再用 ln(1+u)≤u 或端点导数判定参数边界。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
先由整个半轴对数有定义得a非负,以ln(1+u)不超过u证明a至多1可行,再用原点右导数排除更大a。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用导数或作差看单调性
专题卡:分离参数与导数统一界、差函数与逐层导数估计