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新高考数学二轮复习提升讲与练专题06函数与导数 微专题2 含参不等式恒(能)成立问题(2份,原卷版+解析版)
展开 这是一份新高考数学二轮复习提升讲与练专题06函数与导数 微专题2 含参不等式恒(能)成立问题(2份,原卷版+解析版),共11页。试卷主要包含了考点透析,跟踪练习等内容,欢迎下载使用。
微专题2 含参不等式恒(能)成立问题
一、考点透析
方向1:分离参数法解决不等式恒(能)成立问题
部分问题可利用不等式的性质恒等变形使参数与变量进行分离,只要研究变量表达式的最值就可以解决问题.一般地,若a>f(x)对x∈D恒成立,则只需a>f(x)max;若a<f(x)对x∈D恒成立,则只需a<f(x)min.
1.(2025·浙江省·月考)若f(x)=xlnx+x2−mx+e2−x≥0,则实数m最大值为 .
【答案】3
【解析】 解:由题意知,mx⩽xlnx+x2+e2−x,
即m⩽lnx+x+e2−xx,
则m的最大值即为lnx+x+e2−xx的最小值.
lnx+x+e2−xx=lnx+lnex+e2xex=lnxex+e2xex,令xex=t,t>0,
构造函数,ℎ(t)=lnt+e2t,t>0,
则ℎ′(t)=1t−e2t2=t−e2t2,
当00时,函数f(x)在上单调递减,在−lna,+∞上单调递增;
(2)e−3+1,+∞
【解析】(1)略
(2)f(x)≥ex恒成立等价于(a−1)ex≥x−2,即a−1≥x−2ex,
令,当x3时,,
所以函数g(x)在(−∞,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,
所以,所以,即,
所以a的取值范围为e−3+1,+∞.
方向2:分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题
此类问题关键是对参数分类讨论,在参数的每一段上求函数的极值或最值,并判断是否满足题意,若不满足题意,只需找一个值或一段内的函数值不满足题意即可.其常用的手段是因式分解、求根公式以及观察法.
1.(2025·广东省东莞市·联考)设函数f(x)=ax2−a−lnx,其中a∈R.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>1x−e1−x在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).
【答案】(Ⅰ)在(0,+∞)内单调递减,
当a>0时,f(x)在x∈(0,1 2a)内单调递减,在内单调递增;
(Ⅱ)[12,+∞)
【解析】(Ⅰ)略
(Ⅱ)令g(x)=1x−1ex−1,s(x)=ex−1−x,x∈(1,+∞),
则s′(x)=ex−1−1,
而当x>1时,s′(x)>0,
所以s(x)在区间(1,+∞)内单调递增,
又由s(1)=0,有s(x)>0,
从而当x>1时,g(x)>0;
当a≤0,x>1时,f(x)=a(x2−1)−lnxg(x)在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a>0,
当0g(x)在区间(1,+∞)内不恒成立,
当a≥12时,令ℎ(x)=f(x)−g(x)(x>1),ℎ′(x)=2ax−1x+1x2−e1−x>x−1x+1x2−1x=x3−2x+1x2>x2−2x+1x2>0,
因此,ℎ(x)在区间(1,+∞)单调递增,
又因为ℎ(1)=0,
所以当x>1时,ℎ(x)=f(x)−g(x)>0,
即f(x)>g(x)恒成立,
综上,a∈[12,+∞).
2.(2025·云南省曲靖市·模拟)已知函数f(x)=(1+x)b−bx−1(b>0).
(1)当b=3时,求函数f(x)在[−3,2]上的值域;
(2)若f(x)≥0在(−1,+∞)上恒成立,求实数b的取值范围.
【答案】(1)值域[0,20];
【解析】(1)略;
(2)f′(x)=b(1+x)b−1−b=b[(1+x)b−1−1],
令g(x)=(1+x)b−1−1,则g′(x)=(b−1)(1+x)b−2,
∵x>−1,
∴1+x>0,故(1+x)b−2>0,
∴ ①当b=1时,f(x)=1+x−x−1=0,满足f(x)≥0恒成立;
②当b>1时,g′(x)>0,故g(x)在(−1,+∞)上单调递增,又g(0)=0,
∴x∈(−1,0)时,g(x)0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(x)min=f(0)=1−1=0,满足f(x)≥0恒成立;
③当00上恒成立,
令g(x)=ex−x2+x−1x,
则g′(x)=(x−1)(ex−x−1)x2,
令ℎ(x)=ex−x−1,ℎ′(x)=ex−1,
由(1)可知,ℎ(x)在(0,+∞)为增函数,
∴ℎ(x)>ℎ(0)=0,即ex−x−1>0,
故当x≥1时,则g′(x)≥0,当0
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