“函数单调性求参数范围问题”
函数单调性是高三数学二轮复习的重要内容之一,特别是在函数的单调性求参数范围问题中,需要学生掌握两种方法:利用集合间的包含关系处理和转化为不等式的恒成立问题。
一、函数单调性概念
函数单调性是指函数在某个区间上的增减性,分为单调增函数和单调减函数。函数单调性是研究函数的重要性质之一,对于函数的性质和函数图像的理解非常重要。
二、求参数范围的两种方法
1. 利用集合间的包含关系处理:即在(a,b)上单调的函数y=f(x),则区间(a,b)是相应单调区间的子集。
2. 转化为不等式的恒成立问题:即“若函数单调递增,则;若函数单调递减,则”来求解。
三、实例分析
1. 若函数y=f(x)在上单调递减,求实数的取值范围。
思路点拨:先求出导函数,再利用导数与单调性的关系或转化为恒成立问题求解。
方法一:由在上单调递减知,即在上恒成立,即在上恒成立。故只需,故。
方法二:当时,故在上单调递增,与在上单调递减不符,舍去。 当时,由得≤x≤0,即的单调递减区间为,与在上单调递减不符,舍去。 当时,由得 0≤x≤,即的减区间为,由在上单调递减得,得 a≥3。
综上可知,的取值范围是[3,+∞)。
四、针对性练习
1. 已知 y=x3+bx2+(b+2)x+3 是 R 上的单调增函数,则 b 的取值范围是( )
2. 函数 f(x)=x3+(2-a)x2-2ax+5 在区间[-1,1]上不单调,则 a 的取值范围是________。
3. 已知 a>0,函数 f(x)=x3-ax 在[1,+∞)上是单调增函数,则 a 的最大值是________。
4. 已知 f(x)=ex-ax-1. 若 f(x)在定义域 R 内单调递增,求 a 的取值范围。
5. 函数 f(x)=-mx+5 在区间[-2,+∞)上是增函数,则 f(1)的取值范围是________。
6. 已知函数在 R 上是减函数,求实数 a 的取值范围。
7. 已知函数在(-∞,1]上是增函数,试求实数 a 的取值范围。
这些练习题目都是对函数单调性求参数范围问题的典型代表,学生需要通过对函数的微分和单调性的分析,来求解相应的参数范围。