参数范围的确定

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参数范围的确定

函数的最值多与参数范围结合命题,求最值时,多利用分类讨论思想,由最值问题求参数可转化为恒成立问题求解.

例1 (2015·陕西西安模拟)已知函数f(x)=x+ax2+3a2(a≠0,a∈R).

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)当a=1时,若对任意x1,x2∈[-3,+∞),有f(x1)-f(x2)≤m成立,求实数m的最小值.

[解] f′(x)=-(x-a)(x+3a)(x2+3a2)2.

令f′(x)=0,解得x=a或x=-3a.

(1)当a>0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表:

x (-∞,-3a) -3a (-3a,a) a (a,+∞)

f′(x) - 0 + 0 -

f(x) ↘ 极小值 ↗ 极大值 ↘

函数f(x)的单调递增区间是(-3a,a),函数f(x)的单调递减区间是(-∞,-3a),(a,+∞).

当a<0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表:

x (-∞,a) a (a,-3a) -3a (-3a,+∞)

f′(x) - 0 + 0 -

f(x) ↘ 极小值 ↗ 极大值

↘

函数f(x)的单调递增区间是(a,-3a),函数f(x)的单调递减区间是(-∞,a),(-3a,+∞).

(2)当a=1时,由(1)得f(x)是(-3,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.

又当x>1时,f(x)=x+1x2+3>0,

所以f(x)在[-3,+∞)上的最小值为f(-3)=-16,最大值为f(1)=12.

所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),f(x1)-f(x2)≤f(1)-f(-3)=23.

所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),使f(x1)-f(x2)≤m恒成立的实数m的最小值为23.

[规律方法] 恒成立问题可以转化为我们较为熟悉的求最值的问题进行求解,如本题中求m的最小值,转化为求f(x1)-f(x2)的最大值.