1、设函数 f(x)(x1)ln(x 1),若对所有的 x0,都有 f(x)ax 成立,求实数 a 的取值范围解析:解法 1:令 g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,对函数 g(x)求导数:g(x)=ln(x+1)+1-a,令 g(x)=0,解得 x=ea-1-1.(1)当 a1 时,对所有 x0,g(x)0,所以 g(x)在0,+ )上是增函数.又 g(0)=0,所以对 x0,有 g(x)g(0),即当 a1 时,对于所有 x0,都有 f(x)ax.(2)当 a1 时,对于 0xea-1-1,g(x) 0,所以 g(x)在(0,ea-1-1)是减函数.又 g(0)=0,所以对 0xea-1
2、-1,有g(x)g(0),即 f(x)ax.所以当 a1 时,不是对所有的 x0,都有 f(x)ax 成立.综上 a 的取值范围是(-,1.解法 2:令 g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,于是不等式 f(x)ax 成立即为 g(x)g(0)成立.对 g(x)求导数得 g(x)=ln(x+1)+1-a,令 g(x)=0,解得 x=ea-1-1,当 xea-1-1 时, g(x) 0,g(x)为增函数,当-1xea-1-1 时,g(x)0,g(x)为减函数.要对所有 x0 都有 g(x)g(0)充要条件为 ea-1-10.由此得 a1,即 a 的取值范围是(-,1.1.231,!()!nx
3、 xxe e其中 ;(01)2. 231ln(),!nxxR其中 ;11()()!nnnRx3.3521si ()!)!knxR其中 ;21()cos)!knRx4. 2421cos1(!)!kknxR其中 ;2()cos!knRx已知函数 ,曲线 在点 处的切线方程为 .ln()1axbf()yfx1,()f 230xy()求 、 的值;( )如果当 ,且 时, , 求 的取值范围.0xln()kfx()略解得 , .1ab()方法一:分类讨论、假设反证法由()知 ,所以 .ln()1xf22ln1(1)()lnxkkxfx考虑函数 ,则 .()2lh2()kx(0)2()h(i)当 时,由
4、 知,当 时, .因为 ,0k22(1)1x()0x(1)h所以当 时, ,可得 ;当 时, ,可(,1x(0hx2()0h,得,从而当 且 时, ,即 ;2()01hx1ln()1xkfln()1xkf(ii)当 时,由于当 时, ,故 ,而1k(,)xk2()0x()0hx,故当 时, ,可得 ,与题设矛盾.()0h(,)xk0h21(h(iii )当 时, ,而 ,故当 时, ,可得k(x(),)x()x,与题设矛盾.综上可得, 的取值范围为 .21()xk(0,当 ,且 时, ,即 ,01ln()1xfln1lxkx也即 ,记 , ,且2lnlxkx2()g01则 ,2222()l()
5、1)=ln)1(1)xg x记 ,则 ,2()lnxhx224()+0()hx从而 在 上单调递增,且 ,因此当 时, ,当()hx0,)(1)0h(0,1)x()0hx时, ;当 时, ,当 时, ,所1,(,xgg以 在 上单调递减,在 上单调递增.()gx()由洛必达法则有 ,221 111lnlnln2lim()li)imi0x xxx即当 时, ,即当 ,且 时, .(0g()g因为 恒成立,所以 .综上所述,当 ,且 时, 成)kk ln()1xkf立, 的取值范围为 .(,设函数 .2()1xfea()若 ,求 的单调区间;0a()f()当 时, ,求 的取值范围.x0x应用洛必
6、达法则和导数()当 时, ,即 .0()f 21xea当 时, ;当 时, 等价于 .xaR02x 21xea记 ,则 . 21()xeg(+), 3()xeg记 ,则 ,当 时,xh(0x, ()1xh(0+),所以 在 上单调递增,且 ,()0xe()1he+, )h所以 在 上单调递增,且 ,因此当(2)x), ()0x时, ,从而 在 上单调递增.0+x, 3(0g21(xeg,由洛必达法则有,2000011lim()lilimli2xxxxeeg即当 时, ,所以当 时,所以 ,因此 .()(+), 1()2gxa综上所述,当 且 时, 成立.12ax)fx若不等式 对于 恒成立,求
7、 的取值范围.3sinxa(0,)2xa应用洛必达法则和导数当 时,原不等式等价于 .(0,)2x3sinx记 ,则 .3sin()xf4ico2()fx记 ,则 .ico2g()singx因为 ,()sinstanxxx,所以 在 上单调递减,且 ,i0g()g0,2()0gx所以 在 上单调递减,且 .因此 在 上单调递减,()x,)2()x(),2且 ,故 ,因此 在 上单调递减.()0g4()0gfx3sin()xf(0,)由洛必达法则有,3200000sin1cosicos1lim()lilmllm66xxxxxf即当 时, ,即有 .()6g()f故 时,不等式 对于 恒成立.16
8、a3sinxa(0,)2x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: 可以分离变量;用导数可以确定分离变量后一端新函数的单调性; 现“ ”型式子.02010 海南宁夏文(21)已知函数 .2()1)xfea()若 在 时有极值,求函数 的解析式;()fx()当 时, ,求 的取值范围.0x()0fx解:()略()应用洛必达法则和导数当 时, ,即 .x()fx2(1)xea当 时, ;0aR当 时, 等价于 ,也即 .2()xx 1xea记 , ,则 .1()xeg(0,)(1)xg记 , ,则 ,因此 在xh,()0xhe()1xhe上单调递增,且 ,所以 ,从而 在(
9、0,)()0hgg上单调递增.,由洛必达法则有,0001lim()lilimxxxeg即当 时, ()所以 ,即有 .()1gxa综上所述,当 , 时, 成立.0x()0fx2010 全国大纲理(22)设函数 .()1xfe()证明:当 时, ;1x()1xf()设当 时, ,求 的取值范围.0a解:()略()应用洛必达法则和导数由题设 ,此时 .x()fx当 时,若 ,则 , 不成立;0a1a0()1xfa当 时,当 时, ,即 ;x()1xf xe若 ,则 ;xR若 ,则 等价于 ,即 .01xeaxa1xe记 ,则 .()xg2 2221()=()()()xxxxxeeg e记 ,则 ,
10、 .2xxheexxh+0xhe因此, 在 上单调递增,且 ,所以 ,()(0), (0)()h即 在 上单调递增,且 ,所以 .x0, x因此 ,所以 在 上单调递增.2()=()0xegh()g0),由洛必达法则有,即当 时,000011lim()lilimli12x xxx xeee0x,即有 ,所以 .综上所述, 的取值范围是 .12g()2gaa(,2设函数 sin()coxf()求 的单调区间;()如果对任何 ,都有 ,求 的取值范围0x ()fxa解:() 2 2(2cossin)cos1)()()xf x当 ( )时, ,即 ;2233kxkZ1cos2x()0fx当 ( )时, ,即 4因此 在每一个区间 ( )是增函数,()fx23k, kZ在每一个区间 ( )是减函数 ()f 4, ()应用洛必达法则和导数 sin()2coxfa若 ,则 ;0R若 ,则 等价于 ,即xsixsin(2co)xasin()2co)xg则 .22coins()(c)g记 ,siohxxx2()2concs1i1iin2si(n)x因此,当 时, , 在 上单调递减,且 ,故 ,(0,)x()0hx(),(0h()0gx所以 在 上单调递减,g而 .000sincos1lim()lilim(2co)2+in3xxxx另一方面,当 时, ,因此 .,(cs)gx13a