新高考数学二轮复习导数培优专题13 利用导数研究不等式能成立问题(含解析)
展开(1)函数法:讨论参数范围,借助函数单调性求解;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域或最值问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
①一般地, SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 有解,则只需 SKIPIF 1 < 0 ;
② SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 有解,则只需 SKIPIF 1 < 0 。
一、单选题
1.已知 SKIPIF 1 < 0 ,若∃ SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】依题意可得不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有解,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
2.若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数k的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】存在 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 能成立,即对于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成立,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
3.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若在定义域内存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数m的最小值是( )
A.2B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
【解析】函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍).
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值,也是最小值,且最小值为1.
因为存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以实数m的最小值为1.故选:C
4.若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】依题意: SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,
即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
5.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .若对任意 SKIPIF 1 < 0 ,总存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.7B.5C. SKIPIF 1 < 0 D.3
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因为对任意 SKIPIF 1 < 0 ,总存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为3,故选:D
6.已知定义在 SKIPIF 1 < 0 上的函数 SKIPIF 1 < 0 ,对任意 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,都有 SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为对任意 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,都有 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 等价于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ;故选:B
7.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上存在单调减区间,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上存在单调递减区间,所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
8.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数a的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D.
9.已知 SKIPIF 1 < 0 使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意可得: SKIPIF 1 < 0 使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立.
令 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 .
而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故实数a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
10.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
对于函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
二、多选题
11.若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值可以是( ).
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】依题意,问题等价于关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解.令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .故选:ABC
12.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则a的取值可以是( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上递增,故当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
对于二次函数 SKIPIF 1 < 0 ,该函数开口向下,
所以其在区间 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上的最小值在端点处取得,
所以要使对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,只需 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 开口向下,所以当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 (1), SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:AD.
三、填空题
13.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则实数a的取值范围是___________.
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 有最大值 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
14.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值点,则实数a的取值范围是_____________.
【解析】由题可知: SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值点,所以 SKIPIF 1 < 0 有解
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴只有一个交点,即 SKIPIF 1 < 0
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,没有极值点,故舍去
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
15.已知 SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 ,对于 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是______.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为存在 SKIPIF 1 < 0 使不等式恒成立,所以只需 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0
16.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数a的取值范围是_________.
【解析】存在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,等价于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
使得 SKIPIF 1 < 0 成立.因为 SKIPIF 1 < 0 ,∴函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 上单调递减,∴ SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得极小值即最小值,
所以 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 ,
可得函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 .因此实数a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
17.已知函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是_______________.
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,即 SKIPIF 1 < 0 能成立,所以 SKIPIF 1 < 0 能成立,所以 SKIPIF 1 < 0 .又令 SKIPIF 1 < 0 ,由对勾函数的性质可得:在 SKIPIF 1 < 0 上,t(x)单调递增,
所以当x=2时,t有最小值 SKIPIF 1 < 0 ,所以实数a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知 SKIPIF 1 < 0 ,若在 SKIPIF 1 < 0 上存在x使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则a的最小值为______.
【解析】不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,即 SKIPIF 1 < 0 成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为在 SKIPIF 1 < 0 上存在x使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 ,即a的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题
19.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值.
(2)存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题设,在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,显然当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
20.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的解析式:
(2)若存在实数m,使得 SKIPIF 1 < 0 在x SKIPIF 1 < 0 时成立,求m的取值范围.
【解析】(1)由题意知: SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时,单调递增, SKIPIF 1 < 0 .
要存在实数m,使得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时成立,
只要 SKIPIF 1 < 0 即可,解得: SKIPIF 1 < 0 .
21.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有极大值.
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,等价于 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值4.
(1)求a,b的值;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值4,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
此时 SKIPIF 1 < 0 .
易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,符合题意.故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 .
由(1)得, SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
23.设函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若曲线 SKIPIF 1 < 0 在点(1,f(1))处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0
(1)求a,b的值:
(2)若关于x的不等式 SKIPIF 1 < 0 只有唯一实数解,求实数m的值.
【解析】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为增函数,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为减函数,所以 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 只有唯一实数解,整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为减函数,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为增函数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为只有唯一实数解使得 SKIPIF 1 < 0 成立,所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以关于x的不等式 SKIPIF 1 < 0 只有唯一实数解,实数m的值为 SKIPIF 1 < 0
24.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的极值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时有解,求实数a的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单减,在 SKIPIF 1 < 0 上单增,故 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值.
(2) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时有解,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时有解,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单增,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
25.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则问题转化为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递增,在 SKIPIF 1 < 0 上递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
26.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值;
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,且定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 变化时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
因此,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 有极小值,极小值为 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 有极大值,极大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知,在 SKIPIF 1 < 0 上,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最小值, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,等价于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得, SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
27.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
即存在 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
存在 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
28.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减.
(2)∵存在 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 成立, SKIPIF 1 < 0 由(1)可得,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式恒成立;
(另解:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 .)
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综合①②得 SKIPIF 1 < 0 .
29.已知 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立.求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)函数的定义域为 SKIPIF 1 < 0 .
由已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 增区间 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 减区间 SKIPIF 1 < 0
(2)由已知: SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,最小值为 SKIPIF 1 < 0
依题意: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为增函数
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 递增; SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 递减.
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0
综上: SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
30.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
(1)若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上是单调函数,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)由题意, SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上是单调增加,则 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ;若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上是单调减少,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
故只须 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意知,不等式 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有解,
即 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有解,
因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 (不同时取等号), SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有解,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
-
SKIPIF 1 < 0
+
SKIPIF 1 < 0
-
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极小值
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
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