1、分离变量法在导数中的应用例 1.已知函数 设 在区间 中至少有一个极值点,求13)(23xaxf )(f)3,2(的取值范围。a解法 1:(利用方程根的分布知识解决)因为 ,所以 。 在区间 中至少3)(2xxf 6)(2axxf )(f)3,2(有一个极值点,即 在 中至少有一个根,根据方程根的分布036)( af ,知识,有: 或者 ,解得: ,无解。0)3(2f0)3(212f 354a因此 的取值范围是 .a)5,4(观察导函数 的特点,可知它过 定点,且 的两根62axxf )3,0(0)(xf之积为 1,所以,当 的根一个过 点或 点时,两一个根分别为 ,0)( ),2( 31,2
2、显然不在 内。)3,2(思路 2:利用变量分离思想解决。若导函数在 内没有零点,则有以下两种情况:),(在 内恒成立即 在 内恒成036)2axxf ),2( )1(2xxa3,(立。易知当 时, ,所以,此时有 。),(35145x45在 内恒成立即 在 内恒成036)2axxf ),2( )1(2xxa3,(立。易知当 时, ,所以,此时有 。),(35145x35所以,当 在区间 中有极值点,即 或者xf),2( 06)(2axxf在 内恒成立时,有 或者 。036)(2axf 54从而,当 在区间 中至少有一个极值点时, 的取值范围是 。)(xf),( )35,(点评:这种解法中,把
3、分离出来以后,转化成了求 或者a 12xxa在 内恒成立的问题,也是学生熟悉的函数基本题型,遇上一)1(2xxa3,(种解法比较,显得更为简捷,有效率。思路 3:分离变量,建立函数,求给定范围内的函数的值域解:函数 在区间 中有极值点,等价于方程 在)(xf)3,( 036)(2axxf中至少有一个根,转化成函数 ,要求 的取值范围即是要求该),2( 21,(,3xa函数的值域即可,当 时, ,因此 的取值范围是 。(2,3)x25(,)4xa)35,4(例 2 已知函数 ,若方程 有解,求 m 的取值范围。()(0)ef()0f提高练习3.函数 ,过曲线 上的点 P 的切线方程为cbxaxf
4、23)( )(xfy)1(f,(.1y(1)若 在 时有极值,求 的表达式;)(f)(f(2)在(1)的条件下,求 在-3,1上的最大值;)(xfy(3)若函数 在区间-2,1上单调递增,求实数 b 的取值范围. )(xfy4. 已知 1x是函数 321()(1)5fxax的一个极值点(1)求函数 f的解析式;(2)若曲线 ()yx与直线 2yxm有三个交点,求实数 m的取值范围5. 已知函数 xaxfln1)()R(1)讨论函数 在定义域内的极值点的个数;(2)若函数 在 处取得极值,对 , 恒成立,)(f x),0(2(bxf求实数 的取值范围.b6.已知函数 ( 为自然对数的底数)xef)((1)求 的最小值;x(2)设不等式 的解集为 P,且 ,求实数 的取值范围.af)( Px20|a7、已知函数 ,其中 xaxf ln)1( 2)(2Ra若 是 的极值点,求 的值;若 , 恒成立,求 的取值范围0f分离也不是万能的例 3、设函数 , (注:e 为自然对数的底数 )axeaxfx)1()() R(1)当 时,求函数的单调区间;1a(2)(i)设 是 的导函数,证明:当 时,在 上恰有个 使得)(gf 2),0(0x0)(x(ii)求实数 a 的取值范围,使得对任意的 ,恒有 成立,x)(xf