文档介绍:利用洛必达法则来处理高考中的恒成立问题
2010 年和 2011 年高考中的全国新课标卷中的第 21 题中的第 步,由不等式恒成立来求参数的取值范围问题,分析难度大,但用洛必达法则来处理却可达到事半功倍的效果。
一.洛必达法则
法则 1 若函数 f(x) 和 g(x) 满足下列条件: (1) 及 ;
在点 a 的去心邻域内, f(x) 与 g(x) 可导且 g'(x) ≠0;
(3) ,
那么
=
。
法则
2 若函数
f(x) 和 g(x) 满足下列条件:
(1)
及
;
(2) ,f(x) 和
g(x) 在
与
上可导,且
g'(x)
≠0;
(3) ,
那么 = 。
法则 3 若函数 f(x) 和 g(x) 满足下列条件: (1) 及 ;
在点 a 的去心邻域内, f(x) 与 g(x) 可导且 g'(x) ≠0;
(3) ,
那么 = 。
利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意:
将上面公式中的
x→a,x→∞换成
x→+∞,x→-∞,
,
洛必达法则
也成立。
洛必达法则可处理 , , , , , , 型。
在着手求极限以前,首先要检查是否满足 , , , , , ,
型定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达
法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。
若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。
二.高考题处理
1.(2010
年全国新课标理
) 设函数
。
( 1)若 ,求
( 2)若当 时
原解:( 1)
当 时,
在 单调增加
时,
的单调区间;
,求 的取值范围
,
;当 时,
.
.故
在
单调减少,
( II)
由( I)知 ,当且仅当 时等号成立 .故
,
从而当
,即
时,
,而
,
于是当
时,
.
由 可得 .从而当 时,
,
故当 时, ,而 ,于是当 时, .
综合得 的取值范围为
原解在处理第( II)时较难想到,现利用洛必达法则处理如下:
另解 :( II )当 时, ,对任意实数 a,均在 ;
当 时, 等价于
令 (x>0), 则 ,令
,则 , ,
知 在 上为增函数, ;知 在 上为增函数,
; ,g(x) 在 上为增函数。
由洛必达法则知, ,故
综上,知 a 的取值范围为 。
2.( 2011 年全国新课标理)已知函数,曲线 在点 处的切线方程
为 。
(Ⅰ)求 、 的值;
(Ⅱ)如果当 ,且 时, ,求 的取值范围。
原解:(Ⅰ)
由于直线 的斜率为 ,且过点 ,故 即
解得 , 。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 ,所以
。
考虑函数 ,则 。
( i )设 ,由 知,当 时, , h( x)递减。
而 故当 时, ,可得 ;
当 x (1,+ )时, h(x)<0,可得 h(