题目回忆(理科新课标卷最后一题):
函数 ( f(x) = e^x
(1)求 ( f(x) ) 的单调区间;
(2)若 ( a = 1 ),且当 ( x geq 0 ) 时 ( f(x) geq frac{b}{2}x^2 + 1 ) 恒成立,求 ( b ) 的最大值。
解题思路硬核拆解:
1. 第一问口诀:
若 ( a leq 0 ),( f'(x) > 0 ) 恒成立,全程递增
若 ( a > 0 ),令 ( f'(x) = 0 ) 得 ( x = ln a ):
( x < ln> ln a ) 时增
2. 第二问套路:
关键两步:
(1)先试 ( x=0 ),得 ( g(0)=-2<0>
正确移项后为 ( e^x
即 ( g(x) = e^x
代入 ( x=0 ),( g(0)=1-0-3=-2 ),确实为负,但题目要求“恒成立”,说明初始点已不成立?注意:原题第(2)问条件其实是“当 ( x geq 0 ) 时 ( f(x) geq frac{b}{2}x^2 + 1 )”,这里 ( f(x) = e^x
不等式为 ( e^x
化简为 ( e^x
当 ( x=0 ) 时,左边为 ( 1-0-3=-2 ),右边为 0,不等式不成立?等等,这说明 题目可能有记忆偏差,实际高考题原式为:
“若 ( a=1 ),且当 ( x geq 0 ) 时,( f(x) geq frac{b}{2}x^2 + 1 ) 恒成立,求 ( b ) 的取值范围”
正确推导应分参:
由 ( e^x
当 ( x=0 ) 时,不等式为 (-2 geq 0),不成立!
但原题实际是:“当 ( x geq 0 ) 时,( (x-1)e^x + 1 geq frac{b}{2}x^2 )”吗?
经核对,2012新课标理科压轴题真实题干:
第(2)问为:“若 ( a=1 ),且当 ( x geq 0 ) 时,( (x-1)e^x + 1 geq frac{b}{2}x^2 ),求 ( b ) 的最大值”
所以网上流传版本有误!
正确速解步骤(真实考题):
若 ( b leq 1 ),则 ( e^x
若 ( b > 1 ),则令 ( e^x
代入 ( x=ln b ) 到 ( h(x) ):
( h(ln b) = (ln b
令 ( t = ln b > 0 ),则 ( h_{min} = (t-1)e^t + 1
整理得 ( h_{min} = e^t(t-1-frac{t^2}{2}) + 1 )
要恒成立需 ( h_{min} geq 0 )
观察知 ( t=0 ) 时 ( h_{min}=0 ),且函数在 ( t>0 ) 时递减,故只有 ( t=0 )(即 ( b=1 ))可取
高频考点提炼:
1. 导数单调性讨论必考“分 ( a leq 0 ) 和 ( a > 0 )”
2. 恒成立问题核心套路:
3. 压轴题常见坑点:指数函数 ( e^x ) 与多项式混合时,极值点常为 ( ln a ) 或 ( ln b )
直接怼答案:
(1)( a leq 0 ) 时递增区间 ( (-infty, +infty) );( a > 0 ) 时递减区间 ( (-infty, ln a) ),递增区间 ( (ln a, +infty) )
(2)( b ) 最大值是 1
真题答案验证方法:
搜“2012年高考数学新课标理科卷压轴题”核对原题,避免记忆偏差。