"构造函数"在导数中的应用

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“构造函数”在导数中的应用

作者:王凯

来源:《高中生学习·高二文综版》2015年第05期

构造函数是处理导数题的重要方法,也是解决导数的重要途径,通过不断地构造函数把遇到的“拦路虎”一个个地克服掉,最终解决这类问题. 通过一题多解让我们打开思维的闸门,也使我们的思维得到了训练,因此我们在平时练习中要能够体会构造函数的数学价值.

例 ;已知函数[f(x )=lnx-a(x-1)],[a∈R].当[x≥1]时,[f(x )]≤[lnxx+1]恒成立,求[a]的取值.

解法1 ;[f(x )-lnxx+1=xlnx-a(x2-1)x+1],

令[g(x )=xlnx-a(x2-1)(x≥1),]

[g(x )=lnx+1-2ax,令F (x )=g(x )=lnx+1-2ax,]

[F′(x )=1-2axx].

(1)若[a≤0,][F′(x )>0,][g′(x )]在[[1,+∞)]上递增,[g′(x )≥g′(1)=1-2a>0,]

[∴g (x )在[1,+∞)上递增,g (x )≥g(1)=0].[f(x )≥lnxx+1.]

(2)若[00,]

[∴g (x )]在[(1,12a )]上递增,[g(x )≥g(1)=0.][f(x )≥lnxx+1.]

(3)[若a≥12,F (x )≤0在1,+∞上恒成立,]

[∴g (x )在[1,+∞)上递减,g (x )≤g(1)=1-2a≤0].

[∴g (x )在[1,+∞)上递减,g (x )≤g(1)=0,f (x )-lnxx+1≤0.]

[综上所述,a 的取值范围是 12,+∞].

解法2 ;[当x≥1时,f (x )≤lnxx+1恒成立等价于][lnx-][lnxx+1≤a(x-1)].

[令h (x )=lnx-lnxx+1=xlnxx+1, g(x )=a(x-1)],

[h(x )=x+1+lnx(x+1)2, ]

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“构造函数”在导数中的应用

作者:王凯

来源:《高中生学习·高二文综版》2015年第05期

构造函数是处理导数题的重要方法,也是解决导数的重要途径,通过不断地构造函数把遇到的“拦路虎”一个个地克服掉,最终解决这类问题. 通过一题多解让我们打开思维的闸门,也使我们的思维得到了训练,因此我们在平时练习中要能够体会构造函数的数学价值.

例 ;已知函数[f(x )=lnx-a(x-1)],[a∈R].当[x≥1]时,[f(x )]≤[lnxx+1]恒成立,求[a]的取值.

解法1 ;[f(x )-lnxx+1=xlnx-a(x2-1)x+1],

令[g(x )=xlnx-a(x2-1)(x≥1),]

[g(x )=lnx+1-2ax,令F (x )=g(x )=lnx+1-2ax,]

[F′(x )=1-2axx].

(1)若[a≤0,][F′(x )>0,][g′(x )]在[[1,+∞)]上递增,[g′(x )≥g′(1)=1-2a>0,]

[∴g (x )在[1,+∞)上递增,g (x )≥g(1)=0].[f(x )≥lnxx+1.]

(2)若[00,]

[∴g (x )]在[(1,12a )]上递增,[g(x )≥g(1)=0.][f(x )≥lnxx+1.]

(3)[若a≥12,F (x )≤0在1,+∞上恒成立,]

[∴g (x )在[1,+∞)上递减,g (x )≤g(1)=1-2a≤0].

[∴g (x )在[1,+∞)上递减,g (x )≤g(1)=0,f (x )-lnxx+1≤0.]

[综上所述,a 的取值范围是 12,+∞].

解法2 ;[当x≥1时,f (x )≤lnxx+1恒成立等价于][lnx-][lnxx+1≤a(x-1)].

[令h (x )=lnx-lnxx+1=xlnxx+1, g(x )=a(x-1)],

[h(x )=x+1+lnx(x+1)2, ]


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