
一利用导数解决恒成立问题不等式恒成立问题的常规处理方式?(常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法)
(1)恒成立问题
若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上
若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上
1.若在x∈[1,+∞)上恒成立,则a的取值范围是 ______ .
2.若不等式x4﹣4x3>2﹣a对任意实数x都成立,则实数a的取值范围 _________ .
3.设a>0,函数,若对任意的x1,x2∈[1,e],都有f(x1)≥g(x2)成立,则a的取值范围为 _________ .
4.若不等式|ax3﹣lnx|≥1对任意x∈(0,1]都成立,则实数a取值范围是 _________ .
15.设函数f(x)的定义域为D,令M={k|f(x)≤k恒成立,x∈D},N={k|f(x)≥k恒成立,x∈D},已知,其中x∈[0,2],若4∈M,2∈N,则a的范围是
6.f(x)=ax3﹣3x(a>0)对于x∈[0,1]总有f(x)≥﹣1成立,则a的范围为 _________ .
7.三次函数f(x)=x3﹣3bx+3b在[1,2]内恒为正值,则b的取值范围是 _________ .
8.不等式x3﹣3x2+2﹣a<0在区间x∈[﹣1,1]上恒成立,则实数a的取值范围是 __ .
9.当x∈(0,+∞)时,函数f(x)=ex的图象始终在直线y=kx+1的上方,则实数k的取值范围是 _________ .
10.设函数f(x)=ax3﹣3x+1(x∈R),若对于任意的x∈[﹣1,1]都有f(x)≥0成立,则实数a的值为 _________ .
11.若关于x的不等式x2+1≥kx在[1,2]上恒成立,则实数k的取值范围是 _________ .
12.已知f(x)=ln(x2+1),g(x)=()x﹣m,若∀x1∈[0,3],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是( )
| A. | [,+∞) | B. | (﹣∞,] | C. | [,+∞) | D. | (﹣∞,﹣] |
| A. | [0,] | B. | [,0] | C. | [,] | D. | [,1] |
若在区间上存在实数使不等式成立,则等价于在区间上的.如
14.已知集合A={x∈R|≤2},集合B={a∈R|已知函数f(x)=﹣1+lnx,∃x0>0,使f(x0)≤0成立},则A∩B=( )
| A. | {x|x<} | B. | {x|x≤或x=1} | C. | {x|x<或x=1} | D. | {x|x<或x≥1} |
(2)若在[1,e]上至少存在一点x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求p的取值范围.
16.若函数y=f(x),x∈D同时满足下列条件:
(1)在D内的单调函数;
(2)存在实数m,n,当定义域为[m,n]时,值域为[m,n].则称此函数为D内可等射函数,设(a>0且a≠1),则当f (x)为可等射函数时,a的取值范围是 .
17.存在x<0使得不等式x2<2﹣|x﹣t|成立,则实数t的取值范围是 _________ .
18.存在实数x,使得x2﹣4bx+3b<0成立,则b的取值范围是 _________ .
19.已知存在实数x使得不等式|x﹣3|﹣|x+2|≥|3a﹣1|成立,则实数a的取值范围是 _ .
20.存在实数a使不等式a≤2﹣x+1在[﹣1,2]成立,则a的范围为 _________ .
21.若存在x∈,使成立,则实数a的取值范围为 ______ .
22.设存在实数 ,使不等式 成立,则实数t的取值范围为 _________ .
23.若存在实数p∈[﹣1,1],使得不等式px2+(p﹣3)x﹣3>0成立,则实数x的取值范围为 _________ .
24.若存在实数x使成立,求常数a的取值范围.
25.等差数列{an}的首项为a1,公差d=﹣1,前n项和为Sn,其中a1∈{﹣1,1,2}
(I )若存在n∈N,使Sn=﹣5成立,求a1的值;.
(II)是否存在a1,使Sn<an对任意大于1的正整数n均成立?若存在,求出a1的值;否则,说明理由.
利用函数的导数求解“恒成立”求参数范围问题
(1)恒成立问题求参数范围:
例1已知函数.
(Ⅰ)若,求的取值范围;
练习1.设函数在及时取得极值(1)求a,b的值,
(2)若对于任意的[0,3]都有成立,求c的取值范围
(2)恒成立问题求参数范围:分离参数法。
例2. 已知函数 (1)时,求函数的单调区间和极值,(2)若函数在[1,4]是减函数,求实数的取值范围
解得:(1)函数的单调递减区间是,单调递增区间是(,极小值是
(2)由得依题意所以即又在[1,4]上是减函数,故(4)min
=所以
练习1.已知(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围。(2)求证:
解:(1)
(2)构造函数且则由(1)知当a=-1时,故h(x)在(0,1)上单调递减,h(x) 例3.设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围. 解法:令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a 令g′(x)=0,解得x=ea-1-1, (i)当a≤1时,对所有x>0,g′(x)>0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函数, 又g(0)=0,所以对x≥0,都有g(x)≥g(0), 即当a≤1时,对于所有x≥0,都有 f(x)≥ax. (ii)当a>1时,对于0<x<ea-1-1,g′(x)<0,所以g(x)在(0,ea-1-1)是减函数, 又g(0)=0,所以对0<x<ea-1-1,都有g(x)<g(0), 即当a>1时,不是对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立.综上,a的取值范围是(-∞,1]. 例4.设函数(Ⅰ)求函数的单调区间; (Ⅱ)已知对任意成立,求实数的取值范围。 解 (1) 若 则 列表如下 由(1)的结果可知,当时, , 为使(1)式对所有成立,当且仅当,即 练习1已知函数(1)当a=1时,求在区间的最大值和最小值;(2)若在区间(1,)上,函数的图像恒在直线下方,求a的取值范围。 2.已知函数f(x)=ln2(1+x)-. (I) 求函数的单调区间; (Ⅱ)若不等式对任意的都成立(其中e是自然对数的底数). 求的最大值. 3.设函数证明:当x>0时, (4)恒成立问题求参数范围—不等式放缩法 例5.设函数 (1)若a=0,求的单调区间。(2)若当时,,求a的取值范围。 解:(1)在(单调递减,在单调增加。 (2)由(1)知当且仅当x=0时等号成立。故当1-2a0即。 由可得从而当时故当而于是不合题意,故 例6. 设函数. (Ⅰ)证明:当时,;(Ⅱ)设当时,,求a的取值范围. 练习 1.设函数 (Ⅰ)当曲线处的切线斜率 (Ⅱ)求函数的单调区间与极值; (Ⅲ)已知函数有三个互不相同的零点0,,且。若对任意的,恒成立,求m的取值范围。 2.已知函数(),其中. (Ⅰ)当时,讨论函数的单调性; (Ⅱ)若函数仅在处有极值,求的取值范围; (Ⅲ)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围. 1.已知函数(a为实数) (I)若在处有极值,求a的值; (II)若在上是增函数,求a的取值范围。 2.设函数. (Ⅰ)若时,取得极值,求的值; (Ⅱ)若在其定义域内为增函数,求的取值范围; 3.设函数. (Ⅰ)求f (x)的单调区间; (Ⅱ)若当时,不等式f (x) 4.已知函数. (Ⅰ)若在上单调递增,求实数的取值范围; 5.已知函数. (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若对所有都有,求实数的取值范围.
(2) 在 两边取对数, 得 ,由于所以+ 0 - - 单调增 极大值 单调减 单调减
