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选修3-3 球面上的几何《第二讲 球面上的距离和角 思考题》优秀教案
法二(直接化为最值):在恒成立,则 (导函数为超越函数);在为增函数,则(1)当即时,则(当且仅当时,取“”),故在为增函数,则有,故在恒成立,故适合题意.
(2)当即 时,则,且,故在有唯一实根,则在为减函数,在增函数,又有,则存在,使得,故不适合题意.综上,实数的取值范围为
法三(分离参数):在恒成立在恒成立(端点自动成立),则设,令在为增函数,则在为增函数,又因,故实数的取值范围为
法四(缩小范围):在恒成立,且,则存在,使得在上为增函数在上恒成立,令.
又当时,在为增函数,则(当且仅当(当且仅当时,取“”),故在为增函数,则有,故在恒成立,故适合题意.综上,实数的取值范围为.
点评:当端点刚好适合题意时,则分离参数法一般会用到传说中的洛必达法则,缩小范围则可利用端点值导数符号来求出参数范围。这两种转化方式都有超出教学大纲要求的嫌疑。
类型一:区间跨0
例1、当时,恒成立,求的取值范围。
解法一(函数的最值):二次函数的对称轴为
①,即时,在时为增函数,则,不满足题意。
②若,即时,,
解得
③若即时,解得,不成立。
综上,.
解法二(参变分离):
时,恒成立,即恒成立。
①若时,恒成立,又,所以成立;
②若时,不等式为,恒成立,所以;
③若时,恒成立,又,所以 。
综上知,。
例2、(2013全国卷)已知函数,
若 时,,求的取值范围。
解法一(函数的最值):
设,则,
由题设知,,得。