填空题满分系列第二讲 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题学生(1)

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以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题-(教师版)

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专题二 压轴填空题第三关 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题【名师综述】含参数不等式的恒成立的问题,是近几年高考的热点.它往往以函数、数列、三角函数、解析几何为载体具有一定的综合性,解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想.含参数不等式的恒成立问题常根据不等式的结构特征,恰当地构造函数,等价转化为含参数的函数的最值讨论. 类型一 可转化为二次函数的恒成立问题典例1.【河北省武邑中学2017届高三上学期第三次调研考试数学(理)试题】已知定义在R 上的奇函数()f x 满足:当0x ≥时,()3f x x =,若不等式()()242f t f m mt ->+对任意实数t 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(,-∞ B .()C. ()),0-∞⋃+∞ D .(),-∞⋃+∞【答案】A【名师指点】利用函数的性质将抽象不等式符号f 去掉,转化为二次不等式恒成立问题,若实数范围内的二次不等式问题可结合开口方向和判别式处理;若给定区间的二次不等式恒成立或有解问题,可利用参变分离法或图象处理.【举一反三】【浙江省绍兴市柯桥区2016届高三教学质量调测(二模)数学(理)试题】对任意x R ∈不等式222x x a a +-≥恒成立, 则实数a 的取值范围是 . 【答案】[]1,1-【解析】设t a x =-||,则t a x ±=,2222t at a x +±=,故原不等式转化为)0(0222≥≥±+t at t t ,即022≥±+a t ,所以022≤-≥±t a ,即11≤≤-a .故应填答案[]1,1-.类型二 利用构造函数求最值方法求恒成立问题典例1 [改编题] 已知函数2()ln(1)f x ax x =++,当[0,)x ∈+∞时,不等式()f x x ≤恒成立,则实数a 的取值范围_________. 【答案】(,0]-∞【解析】因当[0,)x ∈+∞时,不等式()f x x ≤恒成立,即2ln(1)0ax x x ++-≤恒成立,设2()ln(1)g x ax x x =++- (0x ≥),只需max ()0g x ≤即可.由1()211g x ax x '=+-+[2(21)]1x ax a x +-=+, (ⅰ)当0a =时,()1xg x x -'=+,当0x >时,()0g x '<,函数()g x 在(0,)+∞上单调递减,故()(0)0g x g ≤= 成立;(ⅱ)当0a >时,由[2(21)]()01x ax a g x x +-'==+,因[0,)x ∈+∞,所以112x a =-,①若1102a -<,即12a >时,在区间(0,)+∞上,()0g x '>,则函数()g x 在(0,)+∞上单调递增,()g x 在[0,)+∞ 上无最大值(或:当x →+∞时,()g x →+∞),此时不满足条件;②若1102a -≥,即102a <≤时,函数()g x 在1(0,1)2a-上单调递减,在区间1(1,)2a-+∞上单调递增,同样()g x 在[0,)+∞上无最大值,不满足条件 ; (ⅲ)当0a <时,由[2(21)]()1x ax a g x x +-'=+,∵[0,)x ∈+∞,∴2(21)0ax a +-<,∴()0g x '<,故函数()g x 在[0,)+∞上单调递减,故()(0)0g x g ≤=成立. 综上所述,实数a 的取值范围是(,0]-∞.【名师指点】()()f x g x ≤恒成立等价与()()0f x g x -≤恒成立,记()()()G x f x g x =-,则m a x()0G x≤,本题中由于()G x 有参数,需要分类讨论,利用导数求最值.【举一反三】已知函数32)1()(ax e x x f x +-=若当0≥x 时,)(x f 0≥恒成立,则a 的取值范围______. 【答案】),1[+∞-【解析】32)1()(ax e x x f x+-=)1(2ax e x x+-=,令),0[1)(+∞∈+-=x axe x g xa e x g x +=)('当1-≥a 时,)(,0)('x g a e x g x>+=在),0[∞+上为增函数,而,0)0(=g 从而当0≥x 时,0)(≥x g ,即)(x f 0≥恒成立,若当1-<a 时,令0)('=+=a e x g x,得)ln(a x -=当))ln(,0(a x -∈时,)(,0)('x g x g <在))ln(,0(a -上是减函数,而,0)0(=g 从而当))ln(,0(a x -∈时,0)(<x g ,即0)(<x f ,综上得a 的取值范围为),1[+∞-.类型三 利用参变分离求恒成立问题典例2 当[]2,1x ∈-时,不等式32430ax x x -++≥恒成立,则实数a 的取值范围是 . 【答案】[]6,2--【解析】①显然0x =时,对任意实数a ,已知不等式恒成立;令1t x=, ②若01x <≤,则原不等式等价于[)323234134,1,a t t t t x x x≥--+=--+∈+∞,令()3234g t t t t =--+,则()()()/2981911g t t t t t =--+=--+,由于1t ≥,故()/0g t ≤,即函数()g t 在[)1,+∞上单调递减,最大值为()16g =-,故只要6a ≥- ; ③若20x -≤<,则32323411341,,2a t t t x x x ⎛⎤≤--+=--+∈-∞- ⎥⎝⎦,令()32341g t t t =--+,则()()()/2981911g t t t t t =--+=--+,在区间1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上的极值点为1t =-,且为极小值点,故函数()g x 在1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上有唯一的极小值点,也是最小值点,故只要()12a g ≤-=- .综上可知:若在[]2,1-上已知不等式恒成立,则a 为上述三个部分的交集,即62a -≤≤-.【名师指点】本题通过不等式恒成立问题考查利用导数研究函数的最值,考查转化思想、分类与整合思想,按照自变量讨论,最后要对参数范围取交集.若按照参数讨论则取并集,是中档题.不等式恒成立时求参数的取值范围,常常采用分离参数法把不等式变形为如“()()g a h x >”形式,则只要求出()h x 的最大值M ,然后解()g a M >即可.【举一反三】【江西省新余市2016届高三第二次模拟考试数学(理)试题】设函数xx e x f 1)(22+=,x e x e x g 2)(=,对),0(,21+∞∈∀x x ,不等式1)()(21+≤k x f k x g 恒成立,则正数k 的取值范围为 .【答案】[)1,+∞类型四 利用图像法求恒成立问题典例3 若不等式2log 0m x x -<在区间1(0,)2上恒成立,则实数m 的取值范围是 .【答案】)1,161[【解析】不等式2log 0m x x -<即为2log m x x <,作出函数2y x =和log m y x =的图象,如图,当log m y x=的图象过点11(,)24时,116m =,因此不等式2log m x x <在区间1(0,)2上恒成立时,有1116m ≤<.【名师指点】()()f x g x ≤等价于在公共定义域区间内,函数()y f x =的图像落在()y g x =的下方,这样在平面直角坐标系中画出相应函数的图像,根据图像上下关系,确定参数取值范围.【举一反三】已知函数()f x =22,0ln(1),0x x x x x ⎧-+≤⎨+>⎩,若|()f x |≥ax ,则a 的取值范围是__________.【答案】[2,0]-. 【解析】【精选名校模拟】1.【宁夏育才中学2017届高三上学期第二次月考数学(理)试题】设函数3()f x x x =+,x R ∈. 若当02πθ<<时,不等式0)1()sin (>-+m f m f θ恒成立,则实数m 的取值范围是( )A. 1(,1]2B.1(,1)2C. [1,)+∞D.(,1]-∞【答案】D【解析】易得()f x 是奇函数,2()310()f x x f x '=+>⇒在R 上是增函数,又11(sin )(1)sin 1,0sin 111sin 1sin f m f m m m m m θθθθθ>-⇒>-⇒<<<⇒⇒≤--,故选D.2.【湖北荆州2017届高三上学期第一次质量检测,6】若函数()32132x a f x x x =-++在区间1,32⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则实数a 的取值范围是( )A .1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B . 5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ C.10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ D .16,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】因1)('2+-=ax x x f ,故由题设012≤+-ax x 在1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒成立,故⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-031002145a a ,即310≥a .故应选C.3.【2017广东珠海市高三期末】已知函数2()ln f x x x =,若关于x 的不等式()10f x kx -+≥恒成立,则实数k 的取值范围是__________. 【答案】(,1]-∞【解析】 ∵函数的定义域为,恒成立,即等价于,令,则,令,则在上恒成立,∴在上单调递增,故当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,则,故,故答案为.4.【2017黑龙江虎林一中高三月考】若函数 ()22ln f x x x a x =++在()0,1 上单调递减, 则实数a 的取值范围是_________. 【答案】 4a ≤- 【解析】试题分析:由已知可得()222'220a x x af x x x x++=++=≤在()0,1上恒成立2220x x a ⇒++≤在()0,1 上恒成立404a a ⇒+≤⇒≤-.5.【2017重庆巴蜀中学高三月考】定义域为R 的函数(x)f 满足(x 2)3(x)f f +=,当[0,2]x ∈时,2(x)x 2f x =-,若[4,2]x ∈--时,13(x)(t)18f t≥-恒成立,则实数t 的取值范围是 . 【答案】10t -≤<或3t ≥【解析】由题意可得)(9)2(3)4(x f x f x f =+=+,所以当]2,4[--∈x 时, ]2,0[4∈+x ,所以)86(91)]4(2)4[(91)4(91)(22++=+-+=+=x x x x x f x f ,由于对称轴]2,4[3--∈-=x ,故91)8189(91)3()(min -=+-=-=f x f .故91)3(181-≤-t t ,即23-≤-t t,解之得10t -≤<或3t ≥,故应填答案10t -≤<或3t ≥.6.【2017安徽蚌埠怀远摸底考试】当()0,x ∈+∞时,不等式()221ln 0c x cx x cx -++≥恒成立,则实数c的取值范围是_____________. 【答案】1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】7.【2017黑吉两省八校联考】已知函数2()ln f x x m x =-在[2,)+∞上单调递增,则实数m 的取值范围为 . 【答案】(,8]-∞ 【解析】试题分析:22()2m x m f x x x x-'=-=,令()0f x '≥,故22m x ≤在区间[2,)+∞上恒成立,故8m ≤,所以实数m 的取值范围为(,8]-∞.8.函数()331f x x x =--,若对于区间[]3,2-上的任意12,x x ,都有()()12||f x f x t -≤,则实数t 的最小值是 . 【答案】20【解析】对于区间[]3,2-上的任意12,x x 都有()()12||f x f x t -≤,等价于对于区间[]3,2-上的任意x ,都有()()max min f x f x t -≤,∵()331f x x x =--,∴()()()2'33311f x x x x =-=-+,∵3[]2x ∈-,,∴函数在[][]3112--,、,上单调递增,在[11]-,上单调递减,∴()()()()()211319max min f x f f f x f ==-==-=-,∴()()20max min f x f x -=,∴20t ≥.9.【2017江西鹰潭一中高三期中】若不等式3ln 1mx x -≥对(]0,1x ∀∈恒成立,则实数m 的取值范围是____________.【答案】2,3e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】试题分析:根据3ln 1mx x -≥,有33ln 1,ln 1mx x mx x ≤-≥+或,由于(]0,1x ∈,所以33ln 1ln 1,x x m m x x -+≤≥或,3ln 1x x -没有最小值,所以不符合;令()3ln 1x f x x +=,()'43ln 2x f x x +=-,故当23x e -=时()f x 取得最大值为23e ,故2,3e m ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭.10.若关于x 的不等式(1)(ln )0ax x ax -+≥在(0,+∞)上恒成立,则实数a 的取值范围是 . 【答案】1|a a a e e⎧⎫≤-=⎨⎬⎩⎭或【解析】令()()()()()1,ln ,f x ax g x x ax M x f x g x =-=+=⋅, 令()'1110,ax g x a x x x a+=+===-. (1)当0a =时,()ln M x x =-,不符合题意; (2)当0a >时,()f x 在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒为负,在1+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,上恒为正;()g x 在()0,+∞上单调递增,则需1ln 10g a a ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,此时a e =,符合题意; (3)当0a <时,()f x 在()0,+∞恒为负;()g x 在10,a ⎛⎫-⎪⎝⎭单调递增,在1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,故()g x 在1x a =-处取得极大值也即是最大值,()11ln 10g x g a a ⎛⎫⎛⎫≤-=--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得1a e ≤-.11.【2017四川绵阳一诊】)(x f 是定义在R 上的偶函数,且0≥x 时,3)(x x f =.若对任意的]32,12[+-∈t t x ,不等式)(8)3(x f t x f ≥-恒成立,则实数t 的取值范围是 .【答案】3-≤t 或1≥t 或0t = 【解析】12.已知:函数,若对使得,则实数的取值范围__________. 【答案】【解析】试题分析:由题意只要在上的最小值大于在上的最小值即可,显然当时,的最小值为0,当时,的最小值为,所以,所以.13.设0απ≤≤错误!未找到引用源。

专题06 不等式恒成立问题(学生版) -2025年高考数学压轴大题必杀技系列导数

专题06 不等式恒成立问题(学生版) -2025年高考数学压轴大题必杀技系列导数

专题6 不等式恒成立问题函数与导数一直是高考中的热点与难点,利用导数研究不等式恒成立问题一直是高考命题的热点,此类问题一般会把函数、导数及不等式交汇考查,对能力要求比较高,难度也比较大,常见的题型是由不等式恒成立确定参数范围问题,常见处理方法有:①构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围.②分离变量,把问题转化为函数的最值问题.(一) 与不等式恒成立问题有关的结论①. ∀x ∈D ,均有f (x )>A 恒成立,则f (x )min >A ;②. ∀x ∈D ,均有f (x )﹤A 恒成立,则 f (x )ma x <A ;③. ∀x ∈D ,均有f (x ) >g (x )恒成立,则F (x )= f (x )- g (x ) >0,∴ F (x )min >0;④. ∀x ∈D ,均有f (x )﹤g (x )恒成立,则F (x )= f (x )- g (x ) <0,∴ F (x ) ma x <0;⑤. ∀x 1∈D , ∀x 2∈E ,均有f (x 1) >g (x 2)恒成立,则f (x )min > g (x )ma x ;⑥. ∀x 1∈D , ∀x 2∈E ,均有f (x 1) <g (x 2)恒成立,则f (x ) ma x < g (x ) min .【例1】(2024届天津市河西区高三下学期质量调查三)已知函数()22ln f x a x x =--,()()221ln g x ax a x x=-+-,其中a ÎR .(1)若()20f ¢=,求实数a 的值(2)当0a >时,求函数()g x 的单调区间;(3)若存在21,e e x éùÎêúëû使得不等式()()f x g x £成立,求实数a 的取值范围.【解析】(1)因为()22ln f x a x x =--,则()222a f x x x =-¢+,由()20f ¢=可得222022a -+=,解得12a =.(2)函数()()221ln g x ax a x x=-+-的定义域为()0,¥+,且()()()()222221212212ax a x ax x a g x a x x x x -++--+=-+=¢=,当0a >时,令()0g x ¢=,可得10x a=>或2x =,①当12a =,即12a =时,对任意的0x >,()0g x ¢>,()g x 的单调递增区间为()0,¥+.②当102a <<,即12a >时,()0g x ¢>,得10x a<<或2x >,()0g x ¢<,得12x a <<,()g x 的单调递增区间为10,a æöç÷èø和()2,¥+,单调递减区间为1,2a æöç÷èø③当12a >,即102a <<时()0g x ¢>,得02x <<或1a ;()0g x ¢<,得12x a <<,()g x 的单调递增区间为()0,2和1,a ¥æö+ç÷èø,单调递减区间为12,a æöç÷èø,综上所述,12a =时,函数()g x 的单调增区间为()0,¥+;12a >时,函数()g x 的单调增区间为10,a æöç÷èø和()2,¥+,单调减区间为1,2a æöç÷èø;102a <<时,函数()g x 的单调增区间为()0,2和1,a ¥æö+ç÷èø,单调减区间为12,a æöç÷èø.(3)由()()f x g x £,可得ln 0ax x -³,即ln x a x ³,其中21,e e x éùÎêúëû,令()ln x h x x =,21,e e x éùÎêúëû,若存在21,e e x éùÎêúëû,不等式()()f x g x £成立,则()min a h x ³,21,e e x éùÎêúëû,()21ln xh x x-¢=,令()0h x ¢=,得e x =,当1e e x £<时,()0h x ¢>,当2e e x <£时,()0h x ¢<,所以函数()h x 在1,e e éùêúëû上递增,在(2e,e ùû上递减,所以函数()h x 在端点1ex =或2e x =处取得最小值.因为1e e h æö=-ç÷èø,()222e e h =,所以()1e e h h æö<ç÷èø,所以()min 1e e h x h æö==-ç÷èø,所以e a -≥,因此,实数a 的取值范围是[)e,¥-+.【例2】(2024届重庆市九龙坡区高三下学期5月第三次质量抽测)已知函数()213ln 22f x x x ax =+-+,()0a >.(1)当[)1,x ¥Î+时,函数()0f x ³恒成立,求实数a 的最大值;(2)当2a =时,若()()120f x f x +=,且12x x ¹,求证:122x x +>;(3)求证:对任意*N n Î,都有()2112ln 1ni i n n i =-æö++>ç÷èøå.【解析】(1)当1x ³时,()213ln 022f x x x ax =+-+³恒成立,即ln 1322x a x x x £++恒成立,只需min ln 1322x a x xx æö£++ç÷èø即可,令()ln 1322x g x x x x =++,1x ³,则()22221ln 132ln 1222x x x g x x x x ---=-¢+=,令()22ln 1h x x x =--,1x ³,则()22222x h x x x x=¢-=-,当1x ³时,()0h x ¢³恒成立,()h x 在[)1,x ¥Î+单调递增,所以()()10h x h ³=,所以()0g x ¢³在[)1,x ¥Î+恒成立,()g x 在[)1,x ¥Î+单调递增,所以()()min 12g x g ==,所以2a £,即实数a 的最大值为2.(2)当2a =时,()213ln 222f x x x x =+-+,0x >,所以()()21120x f x x x x-=+=¢-³,()f x 在()0,x ¥Î+上单调递增,又()10f =,()()120f x f x +=且12x x ¹,不妨设1201x x <<<,要证122x x +>,即证明212x x >-,因为()f x 在()0,x ¥Î+上单调递增,即证()()212f x f x >-,因为()()120f x f x +=,即证()()1120f x f x +-<,设()()()()()()2213132ln 2ln 22222222F x f x f x x x x x x x =+-=+-++-+---+()()()2ln 221ln 221x x x x x x x x éùéù=-+-+=---+ëûëû,01x <<,令()2t x x =-,则01t <<,则()ln 1t t t j =-+,()111tt t t j -=-=¢,由01t <<可得()0t j ¢>,()t j 在()0,1单调递增,所以()()10t j j <=,即()()()20F x f x f x =+-<,所以()()1120f x f x +-<成立,所以122x x +>.(3)由(2)可知当2a =时,()f x 在()1,¥+单调递增,且()()10f x f >=,由213ln 2022x x x +-+>得22ln 430x x x +-+>,即()22ln 21x x +->,令1n x n +=,则2112ln 21n n n n ++æö+->ç÷èø,即2112ln 1n n n n +-æö+>ç÷èø,所以22112ln 111-æö+>ç÷èø,23122ln 122-æö+>ç÷èø,24132ln 133-æö+>ç÷èø,…,2112ln 1n n n n +-æö+>ç÷èø,相加得()2112ln 1ni i n n i =-æö++>ç÷èøå.(二)把函数单调性问题转化为不等式恒成立问题若给出函数单调性,求参数范围,可把问题转化为恒成立问题,若可导函数()f x 在(),a b 上是增(减)函数,则(),x a b Î时()0f x ¢³(或()0f x ¢£)恒成立.【例3】(2024届湖北省黄冈中学高三5月模拟)已知函数()()1ln 2f x x x ax =+-+.(1)当1a =时,求()f x 的图象在()()1,1f 处的切线方程;(2)若函数()f x 在()1,¥+上单调递增,求实数a 的取值范围.【解析】(1)当1a =时,()()1ln 2f x x x x =+-+,()0x >,()1ln f x x x=¢+,()11f ¢=,()11f =,所以()f x 的图象在1x =处的切线方程为:y x =.(2)()1ln 1f x x a x=++-¢,若函数()f x 在()1,¥+上单调递增,则()0f x ¢³对于()1,x ¥Î+恒成立,即1ln 1a x x£++对于()1,x ¥Î+恒成立,令()()1ln 1,1g x x x x =++>,当1x >时,()210x g x x-¢=>,则函数()g x 在()1,¥+上单调递增,所以()()12g x g >=,故2a £. (三)把二元不等式恒成立问题转化为函数单调性问题对于形如12x x >时不等式()()()()1221f x g x f x g x +>+恒成立问题,可构造增函数()()f x g x -来求解.基本结论:(1)“若任意210x x >>,()()1212f x f x kx kx ->-,或对任意12x x ¹,()()1212f x f x k x x ->-,则()y f x kx =-是增函数;(2) 对任意12x x ¹,()()1212121f x f x x x x x ->-,则()1y f x x=+是增函数;【例4】(2024届山西省吕梁市高三三模)已知函数()()22ln ,f x x x a x a =-+ÎR .(1)讨论函数的单调性;(2)若对任意的()1212,0,,x x x x Î+¥¹,使()()2112120x f x x f x x x ->-恒成立,则实数a 的取值范围.【解析】(1)()f x 的定义域为()()2220,,22a x x ax f x x x x¥-+Î+=-+=¢,令()222g x x x a =-+,又Δ48a =-Q ,1o ,当Δ0£,即12a ³时,()0g x ³,此时()()0,f x f x ¢>在()0,¥+上单调递增2o ,当Δ0>,即12a <时,令()0g x =,解得12x x =其中,当102a <<时()()()1212,0,0,,,0x x x x x g x ¥<ÎÈ+,()()12,0x x x g x Î<,,所以()f x 在()()120,,,x x ¥+单调递增,在()12,x x 单调递减;当0a <时,()()()()12220,0,,0,,,0x x x x g x x x g x ¥<<ÎÎ+,故()f x 在()20,x 单调递减,()2,x ¥+单调递增.综上:()1,2a f x ³在()0,¥+上单调递增;()10,2a f x <<在,¥æö+ç÷ç÷èø上单调递增;()0,a f x£在æççè上单调递减,在¥ö+÷÷ø上单调递增.(2)()()()()()()12122112121200f x f x x x x f x x f x x x x x éùéù-->Û-->êúëûëû.令()()ln 2f x a xg x x xx==-+,则只需()g x 在()0,¥+单调递增,即()0g x ¢³恒成立,()()221ln x a x g x x ¢+-=,令()()21ln h x x a x =+-,则()0h x ³恒成立;又()222a x ah x x x x=¢-=-,①当0a =时,()()2,h x x h x =在()0,¥+单调递增成立;②当0a <时,()()0,h x h x ¢>在()0,¥+单调递增,又()0,x h x ¥®®-,故()0h x ³不恒成立.不满足题意;③当0a >时,由()0h x ¢=得()x h x =在æççè单调递减,在¥ö+÷÷ø单调递增,因为()0h x ³恒成立,所以min 3()3ln 022a h x h æö==-³ç÷èø,解得302e a <£,综上,3[0,2e ]a Î.(四)形如“若x m ³,则()()f x f m ³”的恒成立问题求解此类问题的思路是:先确定是使()0f x ¢³的参数a 的取值范围A ,当a A Î,由()f x 为增函数及x m ³可得()()f x f m ³恒成立,当a A Ï时确定存在0x m >,使得()0,x m x Î,()0f x ¢<,()f x 递减,即()0,x m x Î时()()f x f m <,故原不等式不恒成立.【例5】函数()e sin x f x x a =+-的图像与直线20x y -=相切.(1)求实数a 的值;(2)当[0,)x Î+¥时,()sin 2f x m x ³,求实数m 的取值范围.【解析】 (1)()e sin ()e cos x x f x x a f x x ¢=+-Þ=+,设切点为00(,)x y ,所以有000()e cos x f x x ¢=+,因为20x y -=是切线,所以有0000e cos 220x x x y ì+=ïí-=ïî,设()e cos 2()e sin x x h x x h x x ¢=+-Þ=-,显然当0x >时,()0,()h x h x ¢>单调递增,所以有()(0)0h x h >=,当0x >时,e 1,cos 1x x <£,所以e cos 20x x +-=无实数根,因此当R x Î时,方程()e cos 20x h x x =+-=有唯一实数根,即0x =,于是有0000x y =Þ=,因此有0e sin 001a a +-=Þ=;(2)令()e sin sin 21x g x x m x =+--,则()0g x ³在[0,)+¥恒成立()e cos 2cos 2x g x x m x =+-¢.(0)22g m=-¢若220m -³,即1m £时,当π02x ££时,由cos cos 2x x ³得()0g x ¢³,所以()g x 在0,2p éö÷êëø单调递增,又(0)0g =,所以()0g x ³在π0,2éö÷êëø恒成立;当2x p >时,π2e e 3x >>所以()3sin sin 210g x x m x >---³.所以()0g x ³在π,2éö+¥÷êëø恒成立.若220m -<即1m >时,(0)220g m =¢-<,则存在00x >,使得()g x 在()00,x 单调递减,则当()00,x x Î时,()(0)0g x g <=矛盾,舍,综上所述,m 的取值范围时(,1]-¥.(五)根据不等式恒成立求整数参数的最值此类问题通常可分类参数,把问题转化为()m f x <(()m f x >),m ÎZ 的形式,()f x 有最小(大)值,但无法求出,只能引入导函数的隐零点0x ,估计()0f x 的范围,再确定整数m 的最大(小)值.【例6】(2024届辽宁省沈阳市第一二〇中学高三上学期第二次质量检测)已知函数32()23(1)6(R)f x x m x mx x =+++Î.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若()11f -=,函数()2()()ln 10f x g x a x x =+-£在()1,+¥上恒成立,求整数a 的最大值.【解析】(1)根据题意可得()()2()66(1)661f x x m m x x m x ¢=+++=++,若1m =,()2()610f x x ¢=+³在x ÎR 上恒成立,此时函数()f x 在R 上单调递增;若1m >,此时1m -<-,当(),x m Î-¥-()1,¥È-+时,满足()0f x ¢>,此时函数()f x 在(),m -¥-,()1,-+¥上单调递增;当(),1x m Î--时,满足()0f x ¢<,此时函数()f x 在(),1m --单调递减;若1m <,此时1m ->-,当(),1x Î-¥-(),m ¥È-+时,满足()0f x ¢>,此时函数()f x 在(),1-¥-,(),m -+¥上单调递增,当()1,x m Î--时,满足()0f x ¢<,此时函数()f x 在()1,m --单调递减;综上可知,1m =时,()f x 在R 上单调递增;1m >时,()f x 在(),m -¥-和()1,-+¥上单调递增,在(),1m --单调递减;1m <时,()f x 在(),1-¥-和(),m -+¥上单调递增,在()1,m --单调递减;(2)由()11f -=可得23(1)61m m -++-=,解得0m =;所以32()23f x x x =+,则()()ln 123g x a x x =+--,易知()1,x Î+¥时,ln 10x +>,若函数()2()()ln 10f x g x a x x =+-£在()1,+¥上恒成立,等价成23ln 1x a x +£+在()1,x Î+¥上恒成立;令()()23,1ln 1x h x x x +=+>,则()()()()()22132ln 1232ln ln 1ln 1x x x x x h x x x +-+×-¢==++;令()()32ln 1x x x x j =->,则()2230x x xj ¢=+>在()1,x Î+¥上恒成立,即函数()x j 在()1,x Î+¥上单调递增,易知()33ln16ln e 22ln 222j -=-=,由于33e 2.719.683=>,所以()20j <,而3525ln ln e 55622ln 2255j æö-ç÷æöèø=-=ç÷èø,且55335232273e 2æö=ç÷èø>>=>,所以502j æöç÷èø>;因此()h x ¢在()1,x Î+¥有且仅有一个零点0x ,满足0032ln x x =,且052,2æöÎç÷èøx ;所以当()01,x x Î时,()0h x ¢<,当()0,x x Î+¥时,()0h x ¢>;因此函数()()23,1ln 1x h x x x +=+>在()01,x 上单调递减,在()0,x +¥上单调递增;所以()h x 的最小值为()000000232323ln 112x x h x x x x ++===++,显然()024,5x Î,因此()024,5a x £Î,又a 是整数,所以a 的最大值为4. (六)通过构造函数求最值解决不等式恒成立问题①该方法一般是根据不等式的结构构造一个新函数,利用导数研究该函数的单调性,由函数的单调性确定其最值,或把其最值用含有参数的式子来表示,再根据所给不等式列出关于参数的不等式,②注意如果所构造的函数,其导数结构比较复杂不易分析出单调性,则可把需要判断符号的式子拿出来构造一个新函数,再想办法解决其符号.③有时所构造的函数的最值不易求出,可以引入导数的隐零点,把函数最值用导数的隐零点表示.④在考虑函数最值时,除了依靠单调性,也可根据最值点的出处,即“只有边界点与极值点才是最值点的候选点”,所以有的讨论点就集中在“极值点”是否落在定义域内.【例7】设函数()1ln a xf x x+=,其中R a Î.(1)当0a ³时,求函数()f x 的单调区间;(2)若()2f x x £,求实数a 的取值范围.【解析】 (1)1ln ()(0)a x f x x x +=>,22(1ln )1ln ()a a x a a xf x x x -+--¢==.当0a =时,22(1ln )1()0a a x f x x x -+¢==-<恒成立,则()f x 在()0,¥+上为减函数,当0a >时,令()0f x ¢>,可得1ln 0a a x -->,则1ln a x a-<,解得10e a a x -<<,令()0f x ¢<,解得1ea ax ->,综上,当0a =时,()f x 的减区间为()0,¥+;当0a >时,()f x 的单调递增区间为10,e a a -æöç÷èø,单调递减区间为1e ,a a -æö+¥ç÷èø.(2)由2()f x x £,可得3ln 10x a x --³设3()ln 1(0)g x x a x x =-->,则323()3a x ag x x x x-¢=-=.①当0a £时,()0g x ¢>,()g x 单调递增,而117ln 1ln 20828g a a =--=-+<,所以不满足题意,②当0a >时,令33()0x ag x x -¢==,解得x =当x æÎççè时,()0g x ¢<,()g x 为减函数,当x öÎ+¥÷÷ø时,()0g x ¢>,()g x 为增函数,所以111()ln 3ln 1333g x g a a a æö³=+--ç÷èø.令111()ln 3ln 1(0)333h a a a a a æö=+-->ç÷èø,1111()ln 3(ln 1)(ln 3ln )3333h a a a ¢=+-+=-,当()0,3a Î时,()0h a ¢>,()h a 为增函数,当()3,a Î+¥时,()0h a ¢<,()g x 为减函数,所以()()30h a h £=,又()()0g x h a ³³.则()0h a =,解得3a =,所以实数a 的取值范围是{}3.(七) 通过分类参数把不等式恒成立问题转化为求不含参数的函数的最值①分类参数法就是在不等式中含有两个字母时(一个视为变量,另一个视为参数),可利用不等式的等价变形让两个字母分居不等号的两侧,即不等号的每一侧都是只含有一个字母的表达式.然后可利用其中一个变量的范围求出另一变量的范围,转化为求函数的最值问题.②一般情况下,那个字母的范围已知,就将其视为变量,构造关于它的函数,另一个字母(一般为所求)视为参数.③要注意分类参数法不是万能的,已知不等式中两个字母是否便于进行分离,如果仅通过几步简单变换即可达到分离目的,则参变分离法可行.但有些不等式中由于两个字母的关系过于“紧密”,会出现无法分离的情形,此时要考虑其他方法.此外参数分离后,要注意变量的函数解析式是否便于求出最值(或临界值),若解析式过于复杂而无法求出最值(或临界值),则也无法用分离法解决问题.【例8】(2024届四川省绵阳市江油市高三下学期模拟)已知函数2()ln ()2m f x x x x m R =--Î.(1)当2m =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若0x ">,不等式2()f x x >恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)函数2()ln 2m f x x x x =--的定义域为(0,)+¥,当2m =时,2()ln f x x x x =--,所以1(21)(1)()21x x f x x x x+-¢=--=,当(0,1)x Î时,()0f x ¢<,()f x 在(0,1)上为减函数,当(1,)x Î+¥时,()0f x ¢>,()f x 在(1,)+¥上为增函数,综上所述:()f x 在(0,1)上为减函数,在(1,)+¥上为增函数;(2)若0x ">,不等式2()f x x >恒成立,则21ln 12m x x x >++对0x >均成立,所以max 21ln (12m xx x>++令21ln ()1xg x x x=++,则22223312ln 112ln 12ln ()()x x x x x x g x x x x x x ----¢=-+=-+=,令()12ln h x x x =--,显然()12ln h x x x =--为(0,)+¥上的减函数,又(1)12ln110h =--=,所以(0,1)x Î,()0h x >,()0g x ¢>则()g x 在(0,1)上为增函数,当(1,)x Î+¥时,()0h x <,()0g x ¢<则()g x 在(1,)+¥上为减函数,所以max 1ln1()(1)1211g x g ==++=,所以22m>,所以4m >,所以实数m 的取值范围为(4,)+¥.(八) 先用特殊值确定或缩小参数范围,求解不等式恒成立问题此类问题通常是先在自变量允许值范围内取一个特殊值代入,缩小参数范围,然后在该范围内求解,减少讨论,也有可能该范围就是所求范围,此时只需证明在该范围内不等式恒成立即可.【例9】(2024届江苏省苏州市八校高三三模)已知函数()2()cos ,()2f x x g x a x ==-.(1)1a =时,求()()()F x f x g x =-的零点个数;(2)若()()f x g x ³恒成立a 的最大值;(3)求证:)21sin 2(R)3ni k n k k i p =æö->-Îç÷èøå.【解析】(1)当1a =时,2()2g x x =-,则2()()()cos 2F x f x g x x x =-=-+,所以()sin 2F x x x ¢=-+,令()sin 2h x x x =-+,则()cos 20h x x ¢=-+>,所以()sin 2h x x x =-+在R 上单调递增,即()sin 2F x x x ¢=-+在R 上单调递增,当0x >时,()0F x ¢>,所以()F x 在(0,)+¥上为增函数,当0x <时,()0F x ¢<,所以()F x 在(),0¥-上为减函数,又(0)1F =-,(2)(2)cos 220F F =-=+>,且x ®-¥时,()®+¥F x ,则存在()10x Î-¥,,()20,2x Î,使得12()0,()0F x F x ==,所以()F x 有两个零点.(2)令2()cos 2,m x x a ax =-+由(0)0m ³,得12a £,令2211()cos 1cos (2),22h x x x x x =-+=+-所以()sin h x x x ¢=-+,令()sin x x x j =-+,可得()cos 10x x j ¢=-+³,所以()sin x x x j =-+在(0,)+¥上为增函数,所以()sin sin 000x x x j =-+>+=,所以()0h x ¢>,所以2211()cos 1cos 010022h x x x =-+>-+´=,所以()h x 在[0,)+¥上单调递增,所以()(0)0h x h ³=,即211s 2co x x >-,所以()()f x g x ³恒成立,所以实数a 的最大值是实数12;(31cos 2sin 2cos 3233k k k k k i i i i i p p p p æöæöæöæö-+-+-=-=ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøèøèø,由(2)可得211s 2co x x >-,所以21cos 1()2kk i i >-,所以21111]2(cos )2()3n n ni i i k k k n i i ip ===æö-+³>-ç÷èøååå,所以211()3nni i k k n i ip ==æö->-ç÷èøå,又22222221111111111((1)(11)22322331ni k k k k in n n ==++++<+-+-+++-<-åL L ,所以)21sin 2(R)3ni k n k k i p =æö->-Îç÷èøå.【例1】(2024届高考全国甲卷真题)已知函数()()()1ln 1f x ax x x =-+-.(1)当2a =-时,求()f x 的极值;(2)当0x ³时,()0f x ³,求a 的取值范围.【解析】(1)当2a =-时,()(12)ln(1)fx x x x =++-,故121()2ln(1)12ln(1)111x f x x x x x+¢=++-=+-+++,因为12ln(1),11y x y x=+=-++在()1,¥-+上为增函数,故()f x ¢在()1,¥-+上为增函数,而(0)0f ¢=,故当10x -<<时,()0f x ¢<,当0x >时,()0f x ¢>,故()f x 在0x =处取极小值且极小值为()00f =,无极大值.(2)()()()()11ln 11ln 1,011a x axf x a x a x x x x+-=-+¢+-=-+->++,设()()()1ln 1,01a x s x a x x x+=-+->+,则()()()()()()222111211111a a x a aax a s x x x x x ++++-++=-=-=-+++¢+,当12a £-时,()0s x ¢>,故()s x 在()0,¥+上为增函数,故()()00s x s >=,即()0f x ¢>,所以()f x 在[)0,¥+上为增函数,故()()00f x f ³=.当102a -<<时,当210a x a+<<-时,()0s x ¢<,故()s x 在210,a a +æö-ç÷èø上为减函数,故在210,a a +æö-ç÷èø上()()0s x s <,即在210,a a +æö-ç÷èø上()0f x ¢<即()f x 为减函数,故在210,a a +æö-ç÷èø上()()00f x f <=,不合题意,舍.当0a ³,此时()0s x ¢<在()0,¥+上恒成立,同理可得在()0,¥+上()()00f x f <=恒成立,不合题意,舍;综上,12a £-.【例2】(2024届天津高考数学真题)设函数()ln f x x x =.(1)求()f x 图象上点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()(f x a x ³在()0,x Î+¥时恒成立,求a 的值;(3)若()12,0,1x x Î,证明()()121212f x f x x x -£-.【解析】(1)由于()ln f x x x =,故()ln 1f x x ¢=+.所以()10f =,()11f ¢=,所以所求的切线经过()1,0,且斜率为1,故其方程为1y x =-.(2)设()1ln h t t t =--,则()111t h t t t-¢=-=,从而当01t <<时()0h t ¢<,当1t >时()0h t ¢>.所以()h t 在(]0,1上递减,在[)1,+¥上递增,这就说明()()1h t h ³,即1ln t t -³,且等号成立当且仅当1t =.设()()12ln g t a t t =--,则()((ln 1f x a x x x a x x a x g æö-=-=--=×ç÷øè.当()0,x Î+¥时()0,¥+,所以命题等价于对任意()0,t Î+¥,都有()0g t ³.一方面,若对任意()0,t Î+¥,都有()0g t ³,则对()0,t Î+¥有()()()()112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t æö£=--=-+£-+-=+--ç÷èø,取2t =,得01a £-,故10a ³>.再取t =得2022a a a £-=--=-,所以2a =.另一方面,若2a =,则对任意()0,t Î+¥都有()()()212ln 20g t t t h t =--=³,满足条件.综合以上两个方面,知a 的值是2.(3)先证明一个结论:对0a b <<,有()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.证明:前面已经证明不等式1ln t t -³,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1bb b a a a b a aa b b b b b a b a a--=+=+<+---,且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a ab b a a b b b a b b a a a a a a b a b a bbæö---ç÷--èø=+=+>+=+----,所以ln ln ln 1ln 1b b a a a b b a -+<<+-,即()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.由()ln 1f x x ¢=+,可知当10e x <<时()0f x ¢<,当1ex >时()0f x ¢>.所以()f x 在10,e æùçúèû上递减,在1,e ¥éö+÷êëø上递增.不妨设12x x £,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211e x x ££<时,有()()()()()()122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x -=-<+-<-<结论成立;情况二:当1210ex x <££时,有()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-.对任意的10,ecæùÎçúèû,设()ln lnx x x c cj=-则()ln1x xj¢=+由于()xj¢单调递增,且有11110j¢=<=-=,且当2124ln1x cc³-æö-ç÷èø,2cx>时,2ln1c³-可知()2ln1ln1ln102cx xcjæö=+>+=--³ç÷èø¢.所以()xj¢在()0,c上存在零点x,再结合()xj¢单调递增,即知0x x<<时()0xj¢<,x x c<<时()0xj¢>.故()xj在(]00,x上递减,在[],x c上递增.①当0x x c££时,有()()0x cj j£=;②当00x x<<时,112221e ef fcæö=-£-=<ç÷èø,故我们可以取1,1qcöÎ÷ø.从而当21cxq<<-时,>可得()1ln ln ln ln0x x x c c c c c c qcjö=-<-<--=-<÷ø.再根据()xj在(]00,x上递减,即知对0x x<<都有()0xj<;综合①②可知对任意0x c<£,都有()0xj£,即()ln ln0x x x c cj=-£.根据10,ecæùÎçúèû和0x c<£的任意性,取2c x=,1x x=,就得到1122ln ln0x x x x-£.所以()()()()12121122ln lnf x f x f x f x x x x x-=-=-情况三:当12101ex x<££<时,根据情况一和情况二的讨论,可得()1f x f-£(1ef fæö-£ç÷èø.而根据()f x的单调性,知()()()1211ef x f x f x fæö-£-ç÷èø或()()()1221ef x f xf f xæö-£-ç÷èø.故一定有()(1f x f-成立.综上,结论成立.【例3】(2024届湖南省岳阳市汨罗市高三下学期5月月考)函数()()2ln ,2f x x g x x x m ==--+.(1)若e m =,求函数()()()F x f x g x =-的最大值;(2)若()()()22e xf xg x x x +£--在2(]0,x Î恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)因为()2ln e 2F x x x x =-++-,可知()F x 的定义域为()0,¥+,且1(21)(1)()21x x F x x x x+-¢=-+=-,由()0F x ¢>,解得01x <<;由()0F x ¢<,解得1x >.可知()F x 在(0,1)内单调递增,在(1,)+¥内单调递减,所以函数()()()F x f x g x =-的最大值为()1e 2F =-.(2)因为2()()(2)e x f x g x x x +£--在2(]0,x Î恒成立,等价于(2)e ln 2x m x x x ³-+-+在2(]0,x Î恒成立.设()(2)e ln 2x h x x x x =-+-+,2(]0,x Î,则()11()(1)e 11e xx h x x x x x æö=-+-=--çè¢÷ø,当1x >时,则10x ->,且1e e,1xx><,可得1e e 10x x->->,所以()0h x ¢>;当01x <<时,则10x -<,设1()e ,01x u x x x=-<<,则21()e 0xu x x ¢=+>,可知()u x 在(0,1)递增,且120,(1)e 102u u æö==-ç÷èø.则01,12x æö$Îç÷èø,使得()00u x =.当()00,x x Î时,()0u x <;当()0,1x x Î时,()0u x >.当()00,x x Î时,()0h x ¢>;当()0,1x x Î时,()0h x ¢<.可知函数()h x 在()00,x 递增,在()0,1x 递减,在(1,2)递增.由()0001e 0x u x x =-=,得001e x x =,且00ln x x =-.可得()()()0000000000112e ln 222232xh x x x x x x x x x æö=-+-+=--+=-+ç÷èø,且01,12x æöÎç÷èø,则()00h x <,又因为(2)ln 20h =>,可知当2(]0,x Î时,()max ()2ln 2h x h ==,所以m 的取值范围是[ln 2,)+¥.【例4】(2024届河南省信阳市高三下学期高考考前押题)已知函数()ln f x x x =,())()10h x x x =->.(1)试比较()f x 与()h x 的大小;(2)若()()()11f x x ax a £--+恒成立,求a 的取值范围.【解析】(1)因为()())ln 1ln f x h x x x x x x æ-=-=çè,构建()ln 0F x x x =>,则()0F x ¢=£在()0,¥+内恒成立,可知()F x 在()0,¥+内单调递减,且()10F =,则有:若01x <<,则()0F x >,即()()f x h x >;若1x =,则()0F x =,即()()f x h x =;若1x >,则()0F x <,即()()f x h x <.(2)若()()()11f x x ax a £--+恒成立,则1ln 120a ax x a x--++-³,构建()1ln 12,0a g x ax x a x x-=-++->,原题意等价于()0g x ³在()0,¥+内恒成立,则()()()221111x ax a a g x a x x x -+--¢=--=,1.若0a £,则10ax a +-<,当01x <<时,()0g x ¢>;当1x >时,()0g x ¢<;可知()g x 在()0,1内单调递增,在()1,+¥内单调递减,则()()10g x g £=,不符合题意;2.若0a >,则有:(ⅰ)若1a ³,则10ax a +->,当01x <<时,()0g x ¢<;当1x >时,()0g x ¢>;可知()g x 在()0,1内单调递减,在()1,+¥内单调递增,则()()10g x g ³=,符合题意;(ⅱ)若01a <<时,令()0g x ¢=,解得1x =或110x a=->,①若111a ->,即102a <<时,当111x a<<-时,()0g x ¢<,可知()g x 在11,1a æö-ç÷èø内单调递减,此时()()10g x g <=,不合题意;②若111a -=,即12a =时,则()()22102x g x x -¢=³,可知()g x 在()0,¥+内单调递增,当()0,1x Î时,此时()()10g x g <=,不合题意;③若111a -<,即112a <<时,则()21011a a a-<-<<,由(1)可知:当01x <<时,ln x >=则()1112ln 12a a g x a x ax a ax x x --=--++<--++,可得()()()()()222211112112011a g a a a a a a a a a -æö-<----+-+=-<ç÷-èø-,不合题意;综上所述:a 的取值范围为[)1,+¥.【例5】(2024届河北省保定市九县一中三模)已知函数()()ln 1f x ax x =++.(1)若2a =-,求()f x 的单调区间;(2)若()0f x £恒成立,求a 的取值集合.【解析】(1)由2a =-,得()()2ln 1f x x x =-++,定义域为()1,¥-+,则()121211x f x x x --=¢-=+++,当11,2x æöÎ--ç÷èø时,()0f x ¢>,当1,2x ¥æöÎ-+ç÷èø时,()0f x ¢<,故()f x 的单调递增区间为11,2æö--ç÷èø,单调递减区间为1,2¥æö-+ç÷èø.(2)由()()ln 1f x ax x =++,()1,x ¥Î-+,得()11f x a x =++¢,若0a ³,则显然()22ln30f a =+>,不符合题意,若0<a ,令()0f x ¢=,解得11a x a+=->-,则当11,a x a +æöÎ--ç÷èø时,()0f x ¢>,()f x 单调递增,当1,a x a ¥+æöÎ-+ç÷èø时,()0f x ¢<,()f x 单调递减,()()max 11ln a f x f a a a +æö=-=----ç÷èø,则()1ln 0a a ----£,即()1ln 0a a ++-³,令()()1ln g a a a =++-,则()111a g a a a¢+=+=,当(),1x ¥Î--时,()0g a ¢>,()g a 单调递增,当()1,0x Î-时,()0g a ¢<,()g a 单调递减,所以()()max 10g a g =-=,当满足()0g a ³时,1a =-,所以a 的取值集合为{}1-.1.(2024届青海海西格尔木三校高三第三次联考)已知函数()32f x x x ax =-+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)令()()ln 2ag x f x x x x=+--,若()0g x ³恒成立,求实数a 的取值范围.2.(2024届陕西省富平县高三第二次模拟)已知函数()ln f x x x =,2()1()f x g x x x x=-+.(1)求函数()g x 的单调区间;(2)若当0x >时,2()e x m x x mf -£恒成立,求实数m 的取值范围.3.(2024届重庆市高三第三次联合诊断)已知函数()e .x f x x a=+(1)当1a =时,求()f x 在点()()0,0f 处的切线方程;(2)若()f x 在区间()0,¥+上单调递增,求实数a 的取值范围.4.已知2()e ln ,()ln x f x a x g x x x a ==+(1)当1a =时,求()f x 在1x =处切线方程;(2)若()()f x g x <在(0,1)x Î恒成立,求a 的取值范围;(3)求证:411111322222123e e e e ln(1)234(1)n n n n +×+×+×++×<++L .5.(2024届青海省部分学校高三下学期协作考试)已知函数()21e 2axf x x ax =+-(R a Î).(1)当1a =时,求()f x 的最值;(2)当[]1,1a Î-时,证明:对任意的1x ,[]22,2x Î-,都有()()212e 1f x f x --≤.6.(2024届北京市十一学校高三下学期三模)已知函数()()()ln 11f x x k x =+++.(1)求()f x 的单调区间;(2)若()1f x £-恒成立,求实数k 的取值范围;(3)求证:()21ln 14ni n n i i =-<+å.(n ÎN 且2n ³)7.(2024届广东省茂名市高州市高三第一次模拟)设函数()e sin xf x a x =+,[)0,x Î+¥.(1)当1a =-时,()1f x bx ³+在[)0,¥+上恒成立,求实数b 的取值范围;(2)若()0,a f x >在[)0,¥+上存在零点,求实数a 的取值范围.8.(2024届四川省绵阳南山中学高三下学期高考仿真演练)已知函数()e cos x f x k x =-,其中k 为常数.(1)当1k =时,讨论函数()f x 在()0,¥+上的单调性;(2)若0,2πx æö"Îç÷èø,()1f x >,求实数k 的取值范围.。

不等式恒成立的问题-高中数学知识点讲解(含答案)

不等式恒成立的问题-高中数学知识点讲解(含答案)

不等式恒成立的问题(北京习题集)(教师版)一.选择题(共3 小题)1.(2018 秋•西城区校级期中)下列不等式:① 2 3 3 ;②;③…,其中恒成立的个数x x a2 b2… 2(a b 1) b a 2a b是 ( )A.0 个B.1 个C.2 个D.3 个2.(2018•北京模拟)在ABC 中,为的中点,点在线段(不含端点)上,且满足,D AB F CD AF xAB yAC1 2若不等式对,恒成立,则的最小值为…a at t [ 2 2] a ( )2x yA. 4 B. 2 C.2 D.43.(2006•北京)在下列四个函数中,满足性质:“对于区间上的任意, 2 ( 1 2 ),| f (x ) f (x ) || x x |(1, 2) x x x x1 12 2 1恒成立”的只有 ( )1A.f (x) B.C.D.f (x) | x | f (x) 2x f (x) x2x二.填空题(共3 小题)4.(2018 秋•海淀区校级月考)若存在,使得不等式…a 成立,则实数a 的取值范围是.x R 12x 115.(2018 春•西城区校级期中)若对任意x( ,) ,不等式ln(2x 1)…x2 a 恒成立,则a 的取值范围是.26.(2018•海淀区校级三模)已知实数a ,b 满足:关于x 的不等式,| x2 ax b |…| 2x2 4x 16 | ,对一切x R 均成立,则,.a b三.解答题(共2 小题)7.(2019•海淀区校级模拟)已知函数,其中.f (x) alnx e x 1 1 a R(1)若x 1是函数f (x) 的导函数的零点,求f (x) 的单调区间;(2)若不等式f (x)… 0 对x[1,) 恒成立,求实数a 的取值范围.8.(2018 秋•西城区校级期中)已知:函数( ) ( 8) ,当时,,当,f x ax2 b x a ab x(3, 2) f (x) 0x() f (x) 03) (2 ,时,.(I) 求a ,b 的值;(II) 若不等式ax2 bx c… 0 的解集为R ,求实数c 的取值范围.第1页(共7页)不等式恒成立的问题(北京习题集)(教师版)参考答案与试题解析一.选择题(共3 小题)1.(2018 秋•西城区校级期中)下列不等式:① 2 3 3 ;②;③…,其中恒成立的个数x x a2 b2… 2(a b 1) b a 2a b是 ( )A.0 个B.1 个C.2 个D.3 个【分析】利用二次函数的性质判断①是正误;移项利用完全平方式判断②的正误;利用基本不等式的条件判断③的正误,即可得到选项.x x ( 3)2 3 02 3 3 x x2 3 3x【解答】解:①,;恒成立,所以①,正确;2 4②,所以②,正确;a2 b2 2a 2b 2 (a 1)2 (b 1)2… 0 a2 b2… 2(a b 1)b a③… 2 .成立的条件是a ,b 为正数;③不正确;a b故选:C .【点评】本题是基础题,考查实数的大小比较,作差法的应用,基本不等式的应用,考查计算能力.2.(2018•北京模拟)在ABC 中,D 为AB 的中点,点F 在线段CD (不含端点)上,且满足AF xAB yAC ,1 2若不等式对,恒成立,则的最小值为…a at t [ 2 2] a ( )2x yA. 4 B. 2 C.2 D.41 2【分析】根据C ,F ,D 三点共线可得x ,y 的关系,再利用基本不等式解出的最小值.然后求解a 的范围,x y得到a 的最小值.【解答】解:,AF xAB y AC 2xAD yAC因为点在线段(不含端点)上,所以,,三点共线,F CD C F D所以且,,2x y 1 x 0 y 01 2 1 2 y 4x y 4x则 ( )(2x y) 4 … 4 2 g 8 ,x y x y x y x yy4x x 1x y 4 21当且仅当,即,y 时,上式取等号,1 2故有最小值 8,x y1 2不等式 a at 对,恒成立,… 2 t [ 2 2]x y第2页(共7页)就是对,恒成立,即对,恒成立,8…a at t [ 2 2] a2 at 8… 0 t [ 2 2]2a 2a 8 02可得:,解得,.a[ 2 2]a 2a 8 02则的最小值为.a 2故选:B .【点评】本题考查了向量共线定理和基本不等式的性质,函数恒成立,考查转化思想以及计算能力.3.(2006•北京)在下列四个函数中,满足性质:“对于区间 (1, 2) 上的任意x , 2 ( 1 2 ),| f (x ) f (x ) || x x |x x x1 12 2 1恒成立”的只有 ( )1A.B.f (x) | x | C.f (x) 2x D.f (x) x2f (x)x【分析】首先分析题目要求选择满足:“对于区间上的任意实数, 2 ( 1 2 ),| f (x ) f (x ) || x x | 恒成(1, 2) x x x x1 2 1 2 1立”的函数.故可以把 4 个选项中的函数分别代入不等式| f (x ) f (x ) || x x | 分别验证是否成立即可得到答案.2 1 2 1【解答】解:在区间上的任意实数,x2 (x1 x2 ) ,分别验证下列 4 个函数.(1, 2) x11 1 1x x对于,| ( ) ( ) || || 2 1 || |(因为x ,x 在区间 (1, 2) 上,故x x 大于1)故成立.A: f (x) f x f x x x2 1 2 1 1 2 1 2x x x x x1 2 1 2对于B : f (x) | x | ,| f (x ) f (x ) ||| x | | x ||| x x | (因为故x 和x 大于 0)故对于等于号不满足题意,故不成立.2 1 2 1 2 1 1 2对于,.不成立.C : f (x) 2x | f (x ) f (x ) | 2 | x x || x x |2 1 2 1 2 1对于: ( ) ,| f (x ) f (x ) || x x | (x x ) | x x || x x | 不成立.D f x x2 2 22 1 2 1 2 1 2 1 2 1故选:A .【点评】此题主要考查绝对值不等式的应用问题.对于此类型的题目需要对题目选项一个一个做分析,然后用排除法作答即可.属于中档题目.二.填空题(共3 小题)4.(2018 秋•海淀区校级月考)若存在,使得不等式…a 成立,则实数a 的取值范围是 a 1.x R 12x 11【分析】由题意问题转化为a ( ) ,构造函数求出最值即可得出结论.xmax2 1【解答】解:存在,使得不等式…a 成立,2x 1x R 11即a ( ) ,2 1xmaxf (x)12x 1,x R ,1f (x) 1,0 1第3页(共7页)a a 1 实数 的取值范围是.故答案为: a 1.【点评】本题考查了不等式恒成立问题,也考查了转化思想,是基础题. 1 5.(2018 春•西城区校级期中)若对任意 x( ,) ,不等式 ln (2x 1)… x 2 a 恒成立,则 a的取值范围是 [1,2).【分析】由题意可得的最大值,设 ,求得导数和单调性,可得极大值,且为最 a … ln (2x1) xf (x ) ln (2x1) x 22大值,即可得到 a 的范围. 1【解答】解:对任意 x ( ,) ,不等式ln (2x 1)… x 2 a 恒成立,2可得 (2 1)的最大值, a … ln x x 2设,导数为 f x x f x ln x x( ) 2 2 ( ) (2 1)22x12(x 1)(2x 1)2x 1, 可得 x1时, f (x ) 0 , f (x ) 递减;1 21时, f (x ) 0 , f (x ) 递增.x 即有 ( ) 在处取得极大值,且为最大值 , f x x 11则 a …1,故答案为:,. [1)【点评】本题考查不等式恒成立问题解法,注意运用参数分离和导数,考查运算能力,属于中档题. 6.(2018•海淀区校级三模)已知实数 a , b 满足:关于 x 的不等式,| x 2ax b |… | 2x 24x16 | ,对一切 xR 均成立,则, . a 2 b【分析】由对恒成立,知当 , 时成立,由此能求出 , . | x 2ax b |… | 2x24x 16 |x R x 4x 2 a b【解答】解:Q | xax b |… | 2x4x16 |对 xR 恒成立,22当x 4 ,x 2 时成立,|16 4a b | 0,| 4 2a b | 016 4a b,4 2a b 0第4页(共7页)a 2,b 8故答案为:,.2 8【点评】本题考查不等式的解集的求法,考查满足条件的实数的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意等价转化思想的合理运用.三.解答题(共2 小题)7.(2019•海淀区校级模拟)已知函数,其中.f x alnx e a R( ) x 1 1(1)若x 1是函数f (x) 的导函数的零点,求f (x) 的单调区间;(2)若不等式f (x)… 0 对x[1,) 恒成立,求实数a 的取值范围.【分析】(1)对函数f (x) 求导数,利用x 1是函数f (x) 导函数的零点求出a 的值,再判断f (x) 的单调性与单调区间;(2)求函数f (x) 的导数,讨论①a… 0 时f (x) 0 在x[1 ,) 上恒成立,得出f (x)…f (1) 0 ,符合题意;②a 0 时,f (x) 是x[1 ,) 上的单调减函数,利用f (1) a 1,讨论a… 1时,f (x)…f (1)0 ,满足题意;a 0 [1 f x f x f 0 a1时,易知存在,,使得,且(1),不符合题意;由此求出的取值范围.x ) ( ) 0 ( )0 0【解答】解:(1)函数,其中;f (x) alnx e x 1 1 x 0af (x) e x1,x又x 1是函数f (x) 的导函数的零点,(1) a e0 0 ,解得a 1,f( ) x 1f x lnx e 1,1(0,) f 0f x e ,且在上是单调减函数,(1),( ) x 1xx f (x) 0 f (x)(0,1) 时,,单调递增;x f (x) 0 f (x)(1, ) 时,,单调递减;所以f (x) 的单调递增区间为 (0,1) ,单调递减区间为 (1,) ;a(2)f (x) e x ,x[1 ,) ;1x①a… 0 时,f (x) 0 在x[1 ,) 上恒成立,第5页(共7页)则f (x) 是单调递减函数,且f (x)…f (1) 0 11 0 ,f (x) 0恒成立,符合题意;②当0 时,是,上的单调减函数,且(1);a f (x) x[1 ) f a 1若 1 0 ,即,则在,上单调递减,且(1),满足题意;a …a… 1 f (x) x[1 ) f (x)…f 0若,即,则易知存在x ,) ,使得f (x ) 0 ,a a 1 0 [11 0f (x) 在单调递增,在,单调递减,(1, x ) (x )0 0x时,存在f x f (1) 0 ,则f (x)… 0 不恒成立,不符合题意;(1, ) ( )综上可知,实数的取值范围是,.a (1]【点评】本题考查了函数的单调性与导数的综合应用问题,也考查了分类讨论思想与不等式恒成立问题,是综合题.8.(2018 秋•西城区校级期中)已知:函数( ) ( 8) ,当时,,当,f x ax2 b x a ab x(3, 2) f (x) 0x() f (x) 03) (2 ,时,.(I) 求a ,b 的值;(II) 若不等式ax2 bx c… 0 的解集为R ,求实数c 的取值范围.【分析】(I) 利用二次函数的开口方向,结合不等式的解集,列出方程即可求a ,b 的值;(II) 构造函数,通过不等式ax2 bx c… 0 的解集为R ,结合二次函数的性质,列出不等式求实数c 的取值范围.【解答】解:由题目知的图象是开口向下,交轴于两点和的抛物线,(I) f (x) x A(3, 0) B(2,0)20 a( 3) (b 8) ( 3) a abx x 2 y 0即当3和时,有,代入原式得:,0 a 2 (b 8) 2 a ab2a0 a 3解得:或(4 分)b 8 b 5a 0经检验知:不符合题意,舍去, f (x) 3x 3x 18 ,(6 分)2b 8(II) g(x) 3x2 5x c令,要使g(x)… 0 的解集为R ,则需要方程3x2 5x c 0 的根的判别式△… 0 ,第6页(共7页)即△25 12c 0 ,解得当c…时,ax2 bx c… 0 的解集为R .(10 分)…c… 25 2512 12【点评】本题考查函数与方程的应用,二次函数的性质,不等式恒成立条件的转化,考查计算能力.第7页(共7页)。

专题02 不等式有解与不等式恒成立问题(解析版)

专题02 不等式有解与不等式恒成立问题(解析版)

2021年高考数学一轮复习培优课程讲义(上海专用)专题02 不等式有解与不等式恒成立问题知识定位含参不等式的恒成立与有解问题是高考与会考考察不等式的一个重点内容,也是常考的内容。

因此这部分内容是十分重要的。

大致来说这类问题在高考中有两种解法,一种是二次函数法,另一种是分离变量法。

知识诊断1. (★★☆☆)不等式|4||3|x x a -+-<有解,则实数a 的取值范是 . 答案:有解问题,实际上就有{}min |4||3|a x x >-+-,而利用数形结合的办法我们很容易得到|4||3|y x x =-+-的最小值为1,即得()1,a ∈+∞2. (★★☆☆)若不等式22221463x kx kx x ++<++对任意的x ∈R 都成立,则实数k 的取值范围是 . 答案:注意到24630x x ++>,所以即为:222224632(62)30x kx k x x x k x k ++<++⇔+-+->恒成立恒成立故由0∆<即知13k <<。

知识梳理➢ 知识点一:不等式有解与不等式恒成立问题✧ 子知识点一:二次函数法。

在之前的讲义中,我们在二次函数那一节已经适当讨论了一些一元二次不等式的恒成立(有解)问题。

事实上,在高考中,很多不等式可以通解变形为一元二次不等式。

因此利用二次函数来求解不等式的恒成立(有解)问题是一个非常有用的方法。

✧ 子知识点二:分离参数法。

所谓分离参数法就是将不等式同解变形为()a f x >或者()a f x <的形式,然后再利用以下命题进行求解。

m min ax ()()(())a f x a x a f x f >⇔>>恒成立(有解) ; m max in ()()(())a f x a x a f x f <⇔<<恒成立(有解)..常见题型和方法解析例1 (★★☆☆)当m 为何值时,2211223x mx x x +-<-+对任意的x ∈R 都成立? 解法1:二次函数法: 移项、通分得:22(2)40223x m x x x -++>-+ 又22230x x -+>恒成立,故知:2(2)40x m x -++>恒成立。

江苏省高考数学考前压轴冲刺(新高考)-专题11 不等式之恒成立与有解问题(填空题)(原卷版)

江苏省高考数学考前压轴冲刺(新高考)-专题11 不等式之恒成立与有解问题(填空题)(原卷版)

专题11 不等式恒成立与有解问题考点预测江苏高考近几年不等式常以压轴题的题型出现,常见的考试题型有恒成立,有解问题,此类题型丰富多变,综合性强,有一定的难度,但只要我们理解问题的本质,就能解决这类问题,常用的知识点如下:1.若)(x f 在区间D 上存在最小值,A x f >)(在区间D 上恒成立,则A x f >min )(.2.若)(x f 在区间D 上存在最大值,B x f <)(在区间D 上恒成立,则B x f <max )(.3.若)(x f 在区间D 上存在最大值,A x f >)(在区间D 上有解,则A x f >max )(.4.若)(x f 在区间D 上存在最小值,B x f <)(在区间D 上有解,则B x f <min )(.5.],,[,21b a x x ∈∀)()(21x g x f ≤,则min max )()(x g x f ≤.6.],,[1b a x ∈∀],[2n m x ∈∃,)()(21x g x f ≤,则max max )()(x g x f ≤.7.],,[1b a x ∈∃],[2n m x ∈∃,)()(21x g x f ≤,则max min )()(x g x f ≤.8.],,[b a x ∈∀)()(x g x f ≤,则0)()(≤-x g x f .典型例题1.已知函数f (x )=x ﹣2(e x ﹣e ﹣x ),则不等式f (x 2﹣2x )>0的解集为 .2.已知a ,b ∈R ,若关于x 的不等式lnx ≤a (x ﹣2)+b 对一切正实数x 恒成立,则当a +b 取最小值时,b 的值为 ﹣ .3.已知函数f(x)=,设a∈R,若关于x的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是﹣专项突破一、填空题(共12小题)1.设a∈R,若x>0时均有[(a﹣1)x﹣1](x2﹣ax﹣1)≥0,则a=.2.对于任意的正数a,b,不等式(2ab+a2)k≤4b2+4ab+3a2恒成立,则k的最大值为.3.设a>0,若关于x的不等式x≥9在x∈(3,+∞)恒成立,则a的取值范围为.4.不等式(a﹣2)x2+(a﹣2)x+1>0对一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是.5.若存在实数b使得关于x的不等式|a sin2x+(4a+b)sin x+13a+2b|﹣2sin x≤4恒成立,则实数a的取值范围是﹣.6.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且S n=,若对任意的n∈N*,(2S n+3)λ≥27(n﹣5)恒成立,则实数λ的取值范围是.7.若关于x的不等式(x2﹣a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,则2a+b的最小值为.8.若对于任意x∈[1,4],不等式0≤ax2+bx+4a≤4x恒成立,|a|+|a+b+25|的范围为.9.若不等式(x+1)1n(x+1)<ax2+2ax在(0,+∞)上恒成立,则a的取值范围是.10.若对任意a∈[1,2],不等式ax2+(a﹣1)x﹣1>0恒成立,则实数x的取值范围是﹣∞﹣11.若不等式2kx2+kx+<0对于一切实数x都成立,则k的取值范围是﹣∞﹣.12.已知函数f(x)=x2+(1﹣a)x﹣a,若关于x的不等式f(f(x))<0的解集为空集,则实数a的取值范围是﹣.。

高考数学重难点第二讲 一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(原卷及答案)(全国通用)(学生专用)

高考数学重难点第二讲 一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(原卷及答案)(全国通用)(学生专用)

重难点第二讲一元二次不等式恒成立与能成立问题——每天30分钟7天掌握恒成立与能成立问题5大题型【命题趋势】不等式是高考数学的重要内容。

其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐。

另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。

一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。

第1天认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1、不等式对任意实数恒成立⇔==⎧⎨>⎩a bc或Δ<0>⎧⎨⎩a2、不等式对任意实数恒成立⇔==⎧⎨<⎩a bc或Δ<0<⎧⎨⎩a【注意】对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴下方.二、一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法方法一:若在集合中恒成立,即集合是不等式的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:转化为函数值域问题,即已知函数的值域为,则恒成立⇒,即;恒成立⇒,即.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数;一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解。

四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:1、对任意的,恒成立⇒;若存在,有解⇒;若对任意,无解⇒.2、对任意的,恒成立⇒;若存在,有解⇒;若对任意,无解⇒.【热点题型】【题型1一元二次不等式在实数集上的恒成立问题】【例1】(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)使得不等式210x ax -+>对R x ∀∈恒成立的一个充分不必要条件是()A .02a <<B .02a <≤C .2a <D .2a >-【变式1-1】(2022秋·山东·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“x ∃∈R ,使()24110x a x +-+≤”是假命题,则实数a 的取值范围是()A .(,3)-∞-B .()5,3-C .(5,)+∞D .(3,5)-【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)若命题“关于x 的不等式22410mx mx m ++-<对一切实数x 恒成立”是假命题,则实数m 的取值范围是____________.【变式1-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知关于x 的不等式0k->恒成立,则实数k 的取值范围是_____________.【变式1-4】(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)关于x 的不等式()2216(4)10ax a x ----≥的解集为∅,则实数a 的取值范围为_________.【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】【例2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式220x bx c -++>的解集{}13x x -<<,若对任意10x -≤≤,不等式224x bx c t -+++≤恒成立.则t 的取值范围是__________.【变式2-1】(2022秋·山东青岛·高三统考期中)已知关于x 的不等式2(13)20ax a x +-+≥的解集为A ,设{1,1}B =-,B A ⊆,则实数a 的取值范围为()A .3124a -≤≤B .1342a -≤≤C .14a -≤D .32a ≥【变式2-2】(2022秋·河南·高三期末)已知0a >,b ∈R ,若0x >时,关于x 的不等式()()2250ax x bx -+-≥恒成立,则4b a+的最小值为()A .2B .C .D .【变式2-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数()2f x ax x a =++,不等式()5f x <的解集为3—12⎛⎫⎪⎝⎭,.(1)求a 的值;(2)若()f x mx >在(]0,5x ∈上恒成立,求m 的取值范围.【变式2-4】(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)已知二次函数()f x 满足()21f =-,()11f -=-,且()f x 的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)()2f x x k >+在区间[]3,1-上恒成立,试求k 的取值范围.第4天掌握给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题模型【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例3】(2021·吉林松原·校考三模)若不等式21634x ax x a -≥--对任意[]2,4a ∈-成立,则x 的取值范围为()A .(][),83,-∞-⋃+∞B .()[),01,-∞+∞C .[]8,6-D .(]0,3【变式3-1】(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“[]()21,3,2130a ax a x a ∃∈---+-<”为假命题,则实数x 的取值范围为()A .[]1,4-B .50,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]51,0,43⎡⎤⎢⎥⎣-⎦D .[)51,0,43⎛⎤- ⎥⎝⎦【变式3-2】(2022秋·广东深圳·高三深圳中学校考阶段练习)已知当11a -≤≤时,()24420x a x a +-+->恒成立,则实数x 的取值范围是()A .(),3-∞B .][(),13,∞∞-⋃+C .(),1-∞D .()(),13,-∞⋃+∞【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)当[]2,3a ∈时,不等式210ax x a -+-≤恒成立,求x 的取值范围.【变式3-4】(2021·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考开学考试)设函数()21f x mx mx =--.(1)若对于[]2,2x ∈-,()5f x m <-+恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于[]2,2m ∈-,()5f x m <-+恒成立,求x 的取值范围.【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例4】(2023·全国·高三专题练习)若存在实数x ,使得()220mx m x m --+<成立,则实数m 的取值范围为()A .(),2-∞B .(]13,0,32∞⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭C .2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .(),1-∞【变式4-1】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)若关于x 的不等式()()224210ax a x -++-≥的解集不为空集,则实数a 的取值范围为()A .62,5⎛⎤- ⎥⎝⎦B .62,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .6(,2)[,)5-∞-⋃+∞D .6(,2],5⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭【变式4-2】(2023·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式29(2)04ax a x -++<有解,则实数a 的取值范围是____.【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2210ax x ++<有实数解,则a 的取值范围是_____【题型5一元二次不等式在某区间上的有解问题】【例5】(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)若关于x 的不等式2620x x a -+->在区间[]0,5内有解,则实数a 的取值范围是().A .()2,+∞B .(),5-∞C .(),3-∞-D .(),2-∞【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2630mx x m -+<在(]02,上有解,则实数m 的取值范围是()A .(-∞B .127⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .)+∞D .127⎛⎫+∞⎪⎝⎭,【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)命题:{|19}p x x x ∃∈≤≤,2360x ax -+≤,若p 是真命题,则实数a 的取值范围为()A .37a ≥B .13a ≥C .12a ≥D .13a ≤【变式5-3】(2022秋·北京·高三统考阶段练习)若存在[0,1]x ∈,有2(1)30x a x a +-+->成立,则实数a 的取值范围是__________.【变式5-4】(2023·全国·高三专题练习)已知命题“[1,1]x ∃∈-,20030-++>x x a ”为真命题,则实数a 的取值范围是______.【变式5-5】(2022·全国·高三专题练习)设()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,对于任意x R ∈均有()()24f x g x mx +=-.若()()220f x x g x -+≥在()0,x ∈+∞上有解,则实数m 的取值范围是______.第7天融会贯通及限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)已知命题p :x ∀∈R ,220x x m -+>,则满足命题p 为真命题的一个充分条件是()A .m>2B .0m <C .1m <D .m 1≥2.(2022秋·北京大兴·高三统考期中)若命题“2,20x x x m ∃∈++≤R ”是真命题,则实数m 的取值范围是()A .1m <B .1m £C .1m >D .1m ≥3.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)设m ∈R ,则“34m >-”是“不等式210x x m -++≥在R 上恒成立”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.(2022秋·宁夏银川·高三校考期中)已知命题p :R x ∀∈,20x x a -+>,若p ⌝是假命题,则实数a 的取值范围是()A .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .11,42⎛⎫⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭5.(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)设函数()22f x ax ax =-,命题“[]0,1x ∃∈,()3f x a ≤-+”是假命题,则实数a 的取值范围为()A .(),3-∞B .()3,+∞C .24,7⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭6.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,则m 的取值范围是()A .[4,)+∞B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞7.(2021秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)设函数()21f x mx mx =--,若对于任意的{|13}x x x ∈≤≤,()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为()A .57m <B .507m ≤<C .0m <或507m <<D .0m ≤8.(2022秋·湖南邵阳·高三统考期中)设函数22()223f x x ax a a =++-+,若对于任意的x R ∈,不等式()()0f f x ≥恒成立,则实数a 的取值范围是()A .32a ≥B .2a ≤C .322a <≤D .32a ≤9.(2022秋·辽宁鞍山·高三校联考期中)设R a ∈,若关于x 的不等式210x ax -+≥在12x ≤≤上有解,则()A .2a ≤B .2a ≥C .52a ≤D .52a ≥10.(2023·全国·高三专题练习)已知命题“0x ∃∈R ,()20014204x a x +-+≤”是真命题,则实数a 的取值范围()A .(],0-∞B .[]0,4C .[4,+∞)D .(],0-∞[)4⋃+∞,11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2243x x a a -+≥-在R 上有解,则实数a 的取值范围是()A .{}14a a -≤≤B .{}14a a -<<C .{4a a ≥或}1a ≤-D .{}41a a -≤≤12.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式220x ax +->在区间[]1,5上有解,则实数a 的取值范围为()A .23,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .23,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .()1,+∞D .23,5⎛⎫-∞-⎪⎝⎭13.(2021秋·江苏徐州·高三统考阶段练习)若存在实数x ,使得关于x 的不等式2430ax x a -+-<成立,则实数a 的取值范围是______.14.(2021·全国·高三专题练习)已知函数2,0()0x x x f x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩.若存在x ∈R 使得关于x 的不等式()1f x ax ≤-成立,则实数a 的取值范围是________.15.(2020·上海杨浦·复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数x 使不等式()24(4)0kx kx ---<成立”是假命题,则实数k 的取值范围是____________.16.(2022秋·江苏连云港·高三校考开学考试)2210,0ax x x -+≥∀>恒成立,则实数a 的取值范围是_________.17.(2021·全国·高三专题练习)若不等式22x mx ->对满足1m ≤的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________18.(2023·全国·高三专题练习)若不等式22210x t at -+-+≥对任意[1,1]x ∈-及[1,1]a ∈-恒成立,则实数t 的取值范围是__________.重难点第二讲一元二次不等式恒成立与能成立问题——每天30分钟7天掌握恒成立与能成立问题5大题型【命题趋势】不等式是高考数学的重要内容。

优等生·江苏版高考数学专题26:以恒成立或有解为背景的填空题

优等生�江苏版高考数学专题26:以恒成立或有解为背景的填空题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.对任意的实数x ,都存在两个不同的实数y ,使得()220x yy x e y x ae ----=成立,则实数a 的取值范围为__________.2.定义在R 上的函数f (x )在(-∞,-2)上单调递增,且f (x -2)是偶函数,若对一切实数x ,不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立,则实数m 的取值范围为________. 3.设二次函数的导函数为,若对任意,不等式恒成立,则的最大值__________.4.若对于任意的正实数都有成立,则实数的取值范围为______5.设点满足条件,点满足恒成立,其中是坐标原点,则点的轨迹所围成图形的面积是 __________.6.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是____.7.不等式()22a mb b a b λ+≥+对于任意的,a b R ∈,存在R λ∈成立,则实数m 的取值范围 为 .8.函数()331f x x x =--,若对于区间[]3,2-上的任意12,x x ,都有()()12||f x f x t -≤,则实数t 的最小值是 .9.已知变量x ,y 满足约束条件,若恒成立,则实数a 的取值范围为________.10.若关于x 的不等式()()1ln 0ax x ax -+≥在(0,+∞)上恒成立,则实数a 的取值范围是 . 11.若对,不等式恒成立,则正实数的最大值是____________.12.已知函数21(),()()2x f x x g x m ==-,若对12[1,2],[0,2]x x ∀∈-∃∈,使得12()()f x g x ≥,则实数m 的取值范围是 .13.13.13.设,不等式对任意恒成立,求的取值范围.14.已知函数21()=2ln 2f x x ax x +-,若()f x 在区间1[2]3,上是增函数,则实数a 的取值范围 .15.设函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x 2,若对任意的x ∈[t ,t +2],不等式f(x +t)≥2f(x)恒成立,则实数t 的取值范围是________.参考答案1.103e ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 【解析】因为()220x yy x ey x ae ----=,所以()33x y a e y x -=-,令t y x=- ,则3t ta e=3101tta t e '-==∴= 当1t <时310,,a a e ⎛⎫>∈-∞ ⎪⎝⎭' ;当1t ≥时310,0,a a e ⎛⎤≤∈ ⎥⎝⎦' 因此要有两个y ,需310,a e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭点睛:利用导数研究不等式恒成立或存在型问题,首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题. 2.()(),24,-∞-⋃+∞【解析】因为()2f x - 是偶函数,所以函数f (x )的图象关于2x =- 对称,由题意知()f x 在()2∞-,- 上为增函数,则()f x 在()2∞-,+ 上为减函数,所以不等式()()221f sinx f sinx m >--- 恒成立等价于22212s i n x s i n x m <-+--+, 即21sinx sinx m <+-, 两边同时平方,得()()2232110sin x m sinx m <----,即()()3110sinx m sinx m <+--+ ,即310{ 10sinx m sinx m +->-+< 或310{ 10sinx m sinx m +-<-+>,即31{1sinx m sinx m>-<-或31{1sinx m sinx m<->-,即13{ 11m m -<-->或13{ 11m m ->-<-,即2m <- 或4m > ,故m 的取值范围为()()24∞⋃∞-,-,+. 即答案为()()24∞⋃∞-,-,+. 3.【解析】试题分析:由题意得,由得:在上恒成立,等价于>0且,可解得,则:,令,(>0),.故最大值为.考点:1二次函数;基本不等式.4.【解析】原不等式等价于.令,则,因在上是单调减函数,且,故当,,在内是单调增函数;当,当,,在内是单调减函数,所以,所以,解得,填.点睛:不等式有较多的参数,变形化简后就是函数的最值问题,利用导数可以求出函数的单调性从而得到函数的最值,也就得到参数的取值范围.5.【解析】不等式组在平面直角坐标系中所表示的区域如下图所示:因为,所以由得:设目标函数为:,因为,所以其最优解只可能在顶点处取得,所以,要使恒成立,一定有:此不等式组在坐标平面内所表示的区域是长为1,宽为 的矩形,面积为.所以答案应填: . 6.(-4,2) 【解析】试题分析:因为当且仅当时取等号,所以考点:基本不等式求最值 7.[)1,-+∞【解析】试题分析:由题意得22220a ba mb b λλ-+-≥对于任意的a R ∈成立,即()222240b mb bλλ∆=--≤对于任意的b R∈成立,所以存在R λ∈使得2440m λλ-+≤成立,因此2min4 1.4m λλ⎛⎫+≥=- ⎪⎝⎭考点:不等式恒成立问题 8.20 【解析】试题分析:对于区间[]3,2-上的任意12,x x 都有()()12||f x f x t -≤,等价于对于区间[]3,2-上的任意x ,都有()()m a x m i nfx f x t -≤,∵()331f x x x =--,∴()()()2'33311f x x x x =-=-+,∵3[]2x ∈-,,∴函数在[][]3112--,、,上单调递增,在[11]-,上单调递减,∴()()()()()211319max min f x f f f x f ==-==-=-,∴()()20max min f x f x -=,∴20t ≥.考点:利用导数求函数的单调性与最值.【思路点睛】本题考查导数知识的运用,考查恒成立问题,对于区间[]3,2-上的任意12,x x 都有()()12||f x f x t -≤,等价于对于区间[]3,2-上的任意x ,都有()()m a x m i nfx f x t -≤,利用导数确定函数的单调性,求最值,即可求出结果;本题正确求导,确定函数的最值是解题的关键. 9..【解析】易知a ≤1,不等式表示的平面区域如图所示,设,平面区域内动点,则,当P 是x =a 与x -y =1交点时,PQ 的斜率最大,为当P 是x =a 与x +y =1交点时,的斜率最小,为,由且得0≤a <2,又,所以.点睛:简单的线性规划有很强的实用性,线性规划问题常有以下几种类型:(1)平面区域的确定问题;(2)区域面积问题;(3)最值问题;(4)逆向求参数问题.而逆向求参数问题,是线性规划中的难点,其主要是依据目标函数的最值或可行域的情况决定参数取值. 若目标函数中含有参数,则一般会知道最值,此时要结合可行域,确定目标函数取得最值时所经过的可行域内的点(即最优解),将点的坐标代入目标函数求得参数的值.若约束条件中含参数,可行域无法确定,此时一般是依据所提供的可行域的面积或目标函数的最值,来确定含有参数的某不等式所表示的坐标系中的某区域,从而确定参数的值 10.【解析】试题分析:令()()()()()1,ln ,f x ax g x x ax M x f x g x =-=+=⋅, 令()1110,ax g x a x x x a+='=+==-. (1)当0a =时, ()ln M x x =-,不符合题意; (2)当0a >时, ()f x 在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒为负,在1+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,上恒为正; ()g x 在()0,+∞上单调递增,则需1ln 10g a a ⎛⎫=-+=⎪⎝⎭,此时a e =,符合题意; (3)当0a <时, ()f x 在()0,+∞恒为负; ()g x 在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,在1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,故()g x 在1x a=-处取得极大值也即是最大值, ()11ln 10g x g a a ⎛⎫⎛⎫≤-=--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得1a e ≤-.考点:1、函数与导数的单调性与极值最值问题;2、数形结合与分类讨论的思想;3、划归与转化的思想.【方法点晴】本题是填空题中的压轴题,主要考查了函数与导数、分类讨论的思想.题目的突破口在于对条件()()1ln 0ax x ax -+≥的处理,把它变成两个函数相乘, ()f x 是一次函数, ()g x 是一个可以利用导数作为工具很容易研究清楚的函数,这样转化之后两个函数都变成容易求解的形式.利用导数作为工具,画出两个函数图象之后,结果就显而易见了.对于选择填空题中的函数问题,如果能熟练运用函数图象,数形结合,将会提高你的解题能力. 11.【解析】因为,所以“对,不等式恒成立”转化为:“对,不等式恒成立”,进而转化为“”,于是构造函数,则,令可得x =2,易知f (x )的最小值为,所以,即.据此可得正实数的最大值是.12.1[,)4+∞ 【解析】试题分析:要满足12()()f x g x ≥,只需满足1min 2min ()()f x g x ≥()[]2,1,2f x x x =∈-时最小值为0,()[]1,0,22xg x m x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭时最小值为14m -,110,44m m ⎡⎫∴≥-∴∈+∞⎪⎢⎣⎭考点:函数及性质点评:本题将不等式成立转化为求函数最值,从而借助于函数性质,如单调性求出其最值,本题中是存在x 值使不等式成立,注意与不等式恒成立的区别13.【解析】试题分析:根据题意有,即,结合题中所给的角的范围,求得的取值范围是.考点:一元二次不等式恒成立的条件,三角不等式的求解. 14.4[,)3+∞. 【解析】试题分析:∵1()20f x x a x '=+-≥在1[,2]3恒成立,即12a x x ≥-+在1[,2]3恒成立, ∵max 18()3x x -+=,∴823a ≥,即43a ≥.考点:1.导数的运用;2.恒成立问题. 15.【解析】试题分析:由当x≥0时,f (x )=x 2,函数是奇函数,可得当x <0时,f (x )=﹣x 2,从而f (x )在R 上是单调递增函数,且满足2f (x )=f (x ),再根据不等式f (x+t )≥2f (x )=f (x )在[t ,t+2]恒成立,可得x+t≥x 在[t ,t+2]恒成立,即可得出答案.解:当x≥0时,f (x )=x 2∵函数是奇函数∴当x <0时,f (x )=﹣x 2 ∴f (x )=,∴f(x)在R上是单调递增函数,且满足2f(x)=f(x),∵不等式f(x+t)≥2f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,∴x+t≥x在[t,t+2]恒成立,即:x≤(1+)t在[t,t+2]恒成立,∴t+2≤(1+)t解得:t≥,故答案为:[,+∞).考点:函数恒成立问题;函数奇偶性的性质.。

专题1.7 以恒成立或有解为背景的填空题-备考优生百日闯关系列(江苏专版)

专题一 压轴填空题第七关 以恒成立或有解为背景的填空题【名师综述】含参数不等式的恒成立或有解问题,是高考的热点.它往往与函数、数列、三角函数、解析几何综合考查.解决这类问题,主要是运用分离变量法,等价转化为求具体函数的最值;运用数形结合法,等价转化为临界点;运用分类讨论法,等价转化为研究含参函数的最值. 类型一 分类讨论差函数最值典例1.【2019江苏宿迁期末考】已知函数,,若对所有的,恒成立,则实数的值为_______. 【答案】【解析】由题意可得恒成立,所以 ①当时,不等式可化为,即,不满足恒成立的条件,故舍去;②当时,不等式可化为,时,显然不等式成立,因为不等式恒成立,所以有且,即且,显然不成立,故舍去;③当时,不等式可化为,时,显然不等式成立,因为不等式恒成立,所以有且,即且,所以,即,解得或,因为,所以,综上,即答案为.【名师指点】本题主要考查含参数的不等式,通常需要用到分类讨论的思想,属于常考题型. 【举一反三】已知函数若当0≥x 时,)(x f 0≥恒成立,则a 的取值范围______.【答案】),1[+∞-类型二 参变分离求具体函数最值典例2.【2019江苏前黄、溧阳两校联考】若存在正数,使得(其中为自然对数的底数),则实数的取值范围是___________. 【答案】【解析】由变量分离得﹣=(﹣2e )ln =(t ﹣2e )lnt ,(令t =>0),令h(t)=(t ﹣2e )lnt ,(t >0),则h (t)=lnt+,h (t)=+ >0,所以h (t)在t 递增,且h′(e )=0,h(t)在(0,e )上递减,在(e ,+)上递增,∴h(t)≥h (e )=﹣e ,∴﹣≥﹣e ,解得z <0或z≥,∴实数z 的取值范围是(﹣∞,0)∪[,+∞),故答案为:(﹣∞,0)∪[,+∞).【名师指点】本题主要考查不等式恒成立问题,根据函数与方程的关系,转化为两个函数相交问题,利用构造法构造函数,利用导数法求出函数的极值和最值,利用变量分离求新函数的范围是关键. 【举一反三】若不等式对任意满足0x y >>的实数x ,y 恒成立,则实数c 的最大值为__________. 【答案】224-当22t >+时,f ′(t )>0,函数f (t )单调递增; 当时,f ′(t )<0,函数f (t )单调递减.∴当22t =+时,f (t )取得最小值,,∴实数c 的最大值为224-.类型三 数形结合求临界点典例 3 设函数对任意不等式恒成立,则正数k 的取值范围是__________. 6.【2019江苏苏州期末考】设函数,若对任意(,0),总存在[2,),使得,则实数a 的取值范围_______. 故答案为.16.【2019山东胶州一中模拟】若对任意的,均有成立,则称函数为函数和函数在区间 上的“中间函数”.已知函数,,且是和在区间上的“中间函数”,则实数的取值范围是__________.【答案】【解析】根据题意,可得在上恒成立,当时,函数的图象是一条线段,于是,解得,又由,即在上恒成立,令,则,且,又由,于是函数为增函数,从而,即,即函数在为单调增函数,所以函数的最小值为,即,所以,所以实数的取值范围是.。

专题2.3 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题-201

专题二 压轴填空题第三关 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题【名师综述】含参数不等式的恒成立的问题,是近几年高考的热点.它往往以函数、数列、三角函数、解析几何为载体具有一定的综合性,解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想.含参数不等式的恒成立问题常根据不等式的结构特征,恰当地构造函数,等价转化为含参数的函数的最值讨论.类型一 可转化为二次函数的恒成立问题典例1.【河北省武邑中学2017届高三上学期第三次调研考试数学(理)试题】已知定义在R 上的奇函数()f x 满足:当0x ≥时,()3f x x =,若不等式()()242f t f m mt ->+对任意实数恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(,-∞ B .()C. ()),0-∞⋃+∞ D .(),-∞⋃+∞【答案】A【名师指点】利用函数的性质将抽象不等式符号f 去掉,转化为二次不等式恒成立问题,若实数范围内的二次不等式问题可结合开口方向和判别式处理;若给定区间的二次不等式恒成立或有解问题,可利用参变分离法或图象处理.【举一反三】【浙江省绍兴市柯桥区2016届高三教学质量调测(二模)数学(理)试题】对任意x R ∈不等式222x x a a +-≥恒成立, 则实数的取值范围是 . 【答案】[]1,1-【解析】设t a x =-||,则t a x ±=,2222t at a x +±=,故原不等式转化为)0(0222≥≥±+t at t t ,即022≥±+a t ,所以022≤-≥±t a ,即11≤≤-a .故应填答案[]1,1-.类型二 利用构造函数求最值方法求恒成立问题典例1 改编题] 已知函数2()ln(1)f x ax x =++,当[0,)x ∈+∞时,不等式()f x x ≤恒成立,则实数的取值范围_________. 【答案】(,0]-∞【解析】因当[0,)x ∈+∞时,不等式()f x x ≤恒成立,即2ln(1)0ax x x ++-≤恒成立,设2()ln(1)g x ax x x =++- (0x ≥),只需max ()0g x ≤即可.由1()211g x ax x '=+-+[2(21)]1x ax a x +-=+, (ⅰ)当0a =时,()1xg x x -'=+,当0x >时,()0g x '<,函数()g x 在(0,)+∞上单调递减,故()(0)0g x g ≤= 成立;(ⅱ)当0a >时,由[2(21)]()01x ax a g x x +-'==+,因[0,)x ∈+∞,所以112x a =-,①若1102a-<,即12a >时,在区间(0,)+∞上,()0g x '>,则函数()g x 在(0,)+∞上单调递增,()g x 在[0,)+∞ 上无最大值(或:当x →+∞时,()g x →+∞),此时不满足条件;②若1102a -≥,即102a <≤时,函数()g x 在1(0,1)2a -上单调递减,在区间1(1,)2a-+∞上单调递增,同样()g x 在[0,)+∞上无最大值,不满足条件 ; (ⅲ)当0a <时,由[2(21)]()1x ax a g x x +-'=+,∵[0,)x ∈+∞,∴2(21)0ax a +-<,∴()0g x '<,故函数()g x 在[0,)+∞上单调递减,故()(0)0g x g ≤=成立. 综上所述,实数a 的取值范围是(,0]-∞.【名师指点】()()f x g x ≤恒成立等价与()()0f x g x -≤恒成立,记()()()G x f x g x =-,则m ax ()0G x ≤,本题中由于()G x 有参数,需要分类讨论,利用导数求最值.【举一反三】已知函数32)1()(ax e x x f x +-=若当0≥x 时,)(x f 0≥恒成立,则的取值范围______. 【答案】),1[+∞-【解析】32)1()(ax e x x f x+-=)1(2ax e x x+-=,令),0[1)(+∞∈+-=x axe x g xa e x g x +=)('当1-≥a 时,)(,0)('x g a e x g x>+=在),0[∞+上为增函数,而,0)0(=g 从而当0≥x时,0)(≥x g ,即)(x f 0≥恒成立,若当1-<a 时,令0)('=+=a e x g x ,得)ln(a x -= 当))ln(,0(a x -∈时,)(,0)('x g x g <在))ln(,0(a -上是减函数,而,0)0(=g 从而当))ln(,0(a x -∈时,0)(<x g ,即0)(<x f ,综上得的取值范围为),1[+∞-.类型三 利用参变分离求恒成立问题典例2 当[]2,1x ∈-时,不等式32430ax x x -++≥恒成立,则实数的取值范围是 .【答案】[]6,2--【解析】①显然0x =时,对任意实数,已知不等式恒成立;令1t x=, ②若01x <≤,则原不等式等价于[)323234134,1,a t t t t x x x≥--+=--+∈+∞,令()3234g t t t t =--+,则()()()/2981911g t t t t t =--+=--+,由于1t ≥,故()/0g t ≤,即函数()g t 在[)1,+∞上单调递减,最大值为()16g =-,故只要6a ≥- ; ③若20x -≤<,则32323411341,,2a t t t x x x ⎛⎤≤--+=--+∈-∞- ⎥⎝⎦,令()32341g t t t =--+,则()()()/2981911g t t t t t =--+=--+,在区间1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上的极值点为1t =-,且为极小值点,故函数()g x 在1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上有唯一的极小值点,也是最小值点,故只要()12a g ≤-=- .综上可知:若在[]2,1-上已知不等式恒成立,则为上述三个部分的交集,即62a -≤≤-. 【名师指点】本题通过不等式恒成立问题考查利用导数研究函数的最值,考查转化思想、分类与整合思想,按照自变量讨论,最后要对参数范围取交集.若按照参数讨论则取并集,是中档题.不等式恒成立时求参数的取值范围,常常采用分离参数法把不等式变形为如“()()g a h x >”形式,则只要求出()h x 的最大值M ,然后解()g a M >即可.【举一反三】【江西省新余市2016届高三第二次模拟考试数学(理)试题】设函数x x e x f 1)(22+=,x ex e x g 2)(=,对),0(,21+∞∈∀x x ,不等式1)()(21+≤k x f k x g 恒成立,则正数的取值范围为 . 【答案】[)1,+∞类型四 利用图像法求恒成立问题典例3 若不等式2log 0m x x -<在区间1(0,)2上恒成立,则实数m 的取值范围是 . 【答案】)1,161[【解析】不等式2log 0m x x -<即为2log m x x <,作出函数2y x =和log m y x =的图象,如图,当log m y x =的图象过点11(,)24时,116m =,因此不等式2log m x x <在区间1(0,)2上恒成立时,有1116m ≤<.【名师指点】()()f x g x ≤等价于在公共定义域区间内,函数()y f x =的图像落在()y g x =的下方,这样在平面直角坐标系中画出相应函数的图像,根据图像上下关系,确定参数取值范围.【举一反三】已知函数()f x =22,0ln(1),0x x x x x ⎧-+≤⎨+>⎩,若|()f x |≥ax ,则的取值范围是__________.【答案】[2,0]-. 【解析】【精选名校模拟】1.【宁夏育才中学2017届高三上学期第二次月考数学(理)试题】设函数3()f x x x =+,x R ∈. 若当02πθ<<时,不等式0)1()sin (>-+m f m f θ恒成立,则实数m 的取值范围是( )A. 1(,1]2 B.1(,1)2C. [1,)+∞D.(,1]-∞【答案】D【解析】易得()f x 是奇函数,2()310()f x x f x '=+>⇒在R 上是增函数,又11(sin )(1)sin 1,0sin 111sin 1sin f m f m m m m m θθθθθ>-⇒>-⇒<<<⇒⇒≤--,故选D.2.【湖北荆州2017届高三上学期第一次质量检测,6】若函数()32132x a f x x x =-++在区间1,32⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则实数的取值范围是( ) A .1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B . 5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ C.10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ D .16,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】因1)('2+-=ax x x f ,故由题设012≤+-ax x 在1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒成立,故⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-031002145a a ,即310≥a .故应选C. 3.【2017广东珠海市高三期末】已知函数2()ln f x x x =,若关于的不等式()10f x kx -+≥恒成立,则实数的取值范围是__________. 【答案】(,1]-∞【解析】 ∵函数的定义域为,恒成立,即等价于,令,则,令,则在上恒成立,∴在上单调递增,故当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,则,故,故答案为.4.【2017黑龙江虎林一中高三月考】若函数 ()22ln f x x x a x =++在()0,1 上单调递减, 则实数的取值范围是_________. 【答案】 4a ≤- 【解析】试题分析:由已知可得()222'220a x x af x x x x ++=++=≤在()0,1上恒成立2220x x a ⇒++≤在()0,1 上恒成立404a a ⇒+≤⇒≤-.5.【2017重庆巴蜀中学高三月考】定义域为R 的函数(x)f 满足(x 2)3(x)f f +=,当[0,2]x ∈时,2(x)x 2f x =-,若[4,2]x ∈--时,13(x)(t)18f t≥-恒成立,则实数的取值范围是 .【答案】10t -≤<或3t ≥【解析】由题意可得)(9)2(3)4(x f x f x f =+=+,所以当]2,4[--∈x 时, ]2,0[4∈+x ,所以)86(91)]4(2)4[(91)4(91)(22++=+-+=+=x x x x x f x f ,由于对称轴]2,4[3--∈-=x ,故91)8189(91)3()(min -=+-=-=f x f .故91)3(181-≤-t t ,即23-≤-t t,解之得10t -≤<或3t ≥,故应填答案10t -≤<或3t ≥.6.【2017安徽蚌埠怀远摸底考试】当()0,x ∈+∞时,不等式()221ln 0c x cx x cx -++≥恒成立,则实数的取值范围是_____________. 【答案】1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】7.【2017黑吉两省八校联考】已知函数2()ln f x x m x =-在[2,)+∞上单调递增,则实数m 的取值范围为 . 【答案】(,8]-∞ 【解析】试题分析:22()2m x m f x x x x -'=-=,令()0f x '≥,故22m x ≤在区间[2,)+∞上恒成立,故8m ≤,所以实数m 的取值范围为(,8]-∞.8.函数()331f x x x =--,若对于区间[]3,2-上的任意12,x x ,都有()()12||f x f x t -≤,则实数的最小值是 . 【答案】20【解析】对于区间[]3,2-上的任意12,x x 都有()()12||f x f x t -≤,等价于对于区间[]3,2-上的任意,都有()()max min f x f x t -≤,∵()331f x x x =--,∴()()()2'33311f x x x x =-=-+,∵3[]2x ∈-,,∴函数在[][]3112--,、,上单调递增,在[11]-,上单调递减,∴()()()()()211319max min f x f f f x f ==-==-=-,∴()()20max min f x f x -=,∴20t ≥.9.【2017江西鹰潭一中高三期中】若不等式3ln 1mx x -≥对(]0,1x ∀∈恒成立,则实数m 的取值范围是____________.【答案】2,3e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】试题分析:根据3ln 1mx x -≥,有33ln 1,ln 1mx x mx x ≤-≥+或,由于(]0,1x ∈,所以33ln 1ln 1,x x m m x x -+≤≥或,3ln 1x x -没有最小值,所以不符合;令()3ln 1x f x x +=,()'43ln 2x f x x +=-,故当23x e -=时()f x 取得最大值为23e ,故2,3e m ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭. 10.若关于的不等式(1)(ln )0ax x ax -+≥在(0,+∞)上恒成立,则实数的取值范围是 .【答案】1|a a a e e⎧⎫≤-=⎨⎬⎩⎭或【解析】令()()()()()1,ln ,f x ax g x x ax M x f x g x =-=+=⋅,令()'1110,ax g x a x x x a+=+===-. (1)当0a =时,()ln M x x =-,不符合题意; (2)当0a >时,()f x 在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒为负,在1+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,上恒为正;()g x 在()0,+∞上单调递增,则需1ln 10g a a ⎛⎫=-+=⎪⎝⎭,此时a e =,符合题意; (3)当0a <时,()f x 在()0,+∞恒为负;()g x 在10,a ⎛⎫-⎪⎝⎭单调递增,在1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,故()g x 在1x a =-处取得极大值也即是最大值,()11ln 10g x g a a ⎛⎫⎛⎫≤-=--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得1a e≤-.11.【2017四川绵阳一诊】)(x f 是定义在R 上的偶函数,且0≥x 时,3)(x x f =.若对任意的]32,12[+-∈t t x ,不等式)(8)3(x f t x f ≥-恒成立,则实数的取值范围是 .【答案】3-≤t 或1≥t 或0t = 【解析】12.已知:函数,若对使得,则实数的取值范围__________.【答案】【解析】试题分析:由题意只要在上的最小值大于在上的最小值即可,显然当时,的最小值为0,当时,的最小值为,所以,所以.13.设0απ≤≤,不等式28(8sin )cos20x x αα-+≥对x R ∈恒成立,则α的取值范围________. 【答案】5[0,][,]66πππ 【解析】根据题意有264sin 32cos 20αα-≤,即21sin 4α≤,结合题中所给的角的范围,求得α的取值范围是5[0,][,]66πππ. 14.【2017黑龙江宝清县高级中学期中】已知函数()f x 3213x x ax =++,若1()x g x e=,对任意11,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,存在21,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使12'()()f x g x ≤成立,则实数的取值范围是 .【答案】(,8]e-∞-15.设)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当2)(,0x x f x =≥时,若对任意的]2,[+∈t t x ,不等式)(2)(x f t x f ≥+恒成立,则实数t 的取值范围是 . 【答案】),2[+∞. 【解析】试题分析:∵)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当0≥x 时,2)(x x f = ∴当x <0,有-x >0,2)()(x x f -=-, ∴2)(x x f =-,即2)(x x f -=,∴⎩⎨⎧<-≥=)0(,)0(,)(22x x x x x f ,∴)(x f 在R 上是单调递增函数, 且满足)2()(2x f x f =,∵不等式)2()(2)(x f x f t x f =≥+在t ,t+2]恒成立, ∴x+t 2x 在t ,t+2]恒成立, 解得t x )21(+≤在t ,t+2]恒成立, ∴t t )21(2+≤+ 解得:2≥t ,则实数t 的取值范围是:+∞,2).。

2020填空题满分系列第二讲 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题

填空题满分系列
旗开得胜
第二讲 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题
含参数不等式的恒成立的问题,是近几年高考的热点.它往往以函数、数列、三角函数、解析几何为载 体具有一定的综合性,解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想.含参数不等式的恒成立问题常根据 不等式的结构特征,恰当地构造函数,等价转化为含参数的函数的最值讨论.
3 读万卷书 行万里路
旗开得胜
【精选名校模拟】
1.已知函数 f ( x) = ax2 − (2a +1) x , g ( x) = ex − x −1,若对于任意的 x1 ∈(0, +∞) , x2 ∈ R ,不等式 f ( x1 ) ≤ g ( x2 ) 恒成立,则实数 a 的取值范围为__________.
类型三 利用参变分离求恒成立问题
典例 2 【河南省南阳市第一中学 2018 届高三第六次考试数学】已知函数 f ( x) = ax3 − 3x +1对 x ∈(0,1] 总有 f ( x) ≥ 0 成立,则实数 a 的取值范围是__________.
2 读万卷书 行万里路
旗开得胜 【名师指点】本题通过不等式恒成立问题考查利用导数研究函数的最值,考查转化思想、分类与整合思想, 按照自变量讨论,最后要对参数范围取交集.若按照参数讨论则取并集,是中档题.不等式恒成立时求参数
2.【华大新高考联盟 2018 届高三】设函数 f ( x) = 2x2ex − mx + 2 m(e 为自然对数的底数),当 x ∈ R 时,
3
f ( x) ≥ 0 恒成立,则实数 m 的取值范围是__________.
3.已知函数 f (x) = x2 ln x ,若关于 x 的不等式 f (x) − kx + 1 ≥ 0 恒成立,则实数 k 的取值范围是__________.
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填空题满分系列
第二讲 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题
类型一 可转化为二次函数的恒成立问题
典例1.【河北省武邑中学2017届高三上学期第三次调研考试数学(理)试题】已知定义在上的奇函数满足:当时,,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A .
B . C. D . 类型二 利用构造函数求最值方法求恒成立问题
典例 1 【山东省菏泽市2018届高三上学期期末考试】若不等式()()21112x n x ax ax ++<+在()0+∞,
上恒成立,则a 的取值范围是________. 类型三 利用参变分离求恒成立问题
典例2 【江西省新余市2018届高三第二次模拟考试数学(理)试题】设函数
x x e x f 1)(22+=,x e x e x g 2)(=,对),0(,21+∞∈∀x x ,不等式1
)()(21+≤k x f k x g 恒成立,则正数k 的取值范围为 .
类型四 利用图像法求恒成立问题
典例 3 【2020江西南昌摸底】已知函数()21,0,
()={ 3,0ln x x f x x x x +>-+≤,若不等式
()20f x mx -+≥恒成立,则实数m 的取值范围为__________.
【精选名校模拟】
1.已知函数()()221f x ax a x =-+, ()1x
g x e x =--,若对于任意的()10,x ∈+∞, 2x R ∈,不等式()()12f x g x ≤恒成立,则实数a 的取值范围为__________.
2.【华大新高考联盟2018届高三】设函数()222(3
x f x x e mx m e =-+为自然对数的底数),当x R ∈时, ()0f x ≥恒成立,则实数m 的取值范围是__________.
3.已知函数2()ln f x x x =,若关于x 的不等式()10f x kx -+≥恒成立,则实数k 的取
值范围是__________.
4.已知函数()2x f x e x =--,若任意的[]1,1a ∈-,总存在[]
1,1x ∈-,使得()224f x t at ≤--恒成立,则t 的取值范围是__________.
R ()f x 0x ≥()3
f x x =()()242f t f m mt ->+t
m (,-∞
()(
))
,0-∞⋃
+∞(
),-∞⋃+∞
5.【河北省定州中学2018届高中毕业班上学期期末考试】若对于任意的正实数,x y 都有
2?ln y y x x e x me ⎛⎫-≤ ⎪⎝
⎭成立,则实数m 的取值范围为______
6.【上海市长宁、嘉定区2018届高三第一次质量调研(一模)】若不等式()222x y cx y x -≤-对任意满足0x y >>的实数x , y 恒成立,则实数c 的最大值为__________.
7.【山东省菏泽市2018届高三上学期期末考试】若不等式()()21ln 12x x ax ax
++<+在(0,+∞)上恒成立,则a 的取值范围是________.
8.已知关于x 的不等式12x a x
>对任意的()1,x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围是______.
9.已知函数()()ln f x x e a x b =+-+,其中e 为自然对数的底数,若不等式()0f x ≤恒成立,则b a
的最大值为__________.
10.设0απ≤≤,不等式28(8sin )cos20x x αα-+≥对x R ∈恒成立,则α的取值范
围________.
11.已知函数()f x 3213x x ax =++,若1()x g x e =,对任意11,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,存在21,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,使12'()()f x g x ≤成立,则实数a 的取值范围是 .
12.【江西省莲塘一中、临川二中2018届高三上学期第一次联考】已知函数()ln f x x =,对(]0,x e ∀∈不等式()()()11f x f c x -≥-恒成立,则实数c 的取值范围是__________。

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