2020届二轮复习不等式恒成立课时作业(全国通用) 练习
展开第三十四讲 不等式恒成立
A组
一、选择题
1,如果不等式对任意实数都成立,则实数的取值范围是( )
A ( B C D
解析:当,即时,不对任意实数都成立,故,则要使对任意实数都成立,只需,解得,故选C。
2,已知若恒成立,则实数的取值范围是( )
A B C D
解析:恒成立,,又解得,故选D 。
3.若对任意,函数的值恒大于零,则的取值范围是( )
A B C D
解析:设,因为当时,恒成立,所以,即,解得或,故选C。
4.若不等式在上恒成立,则的取值范围是( )
A B C D
解析:将转化为于是问题转化为在区间上,函数图像恒在函数图像的上方(包括与图像的交点),当时,函数在上的图像恒在轴下方,而的图像在轴的上方,故不满足。当时,由于越大,函数的图像在(0,1)之间越靠近直线,显然在内,,其临界条件是,所以,于是满足条件的的取值范围是,故选A。
二、填空题
5.已知函数的定义域为R,则实数的取值范围是--------------
解:由题意可将问题转化为不等式对恒成立,即有,解得或,故实数的取值范围为
6.不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围为---------------
解:以为主元,即,要使对任意的实数不等式恒成立,只需,即,从而,解得。
三、解答题
7.设,且恒成立,求的取值范围。
解:由知,所以原不等式等价于,要使原不等式恒成立,只需的最小值不小于即可。,当且仅当,即时,等号成立,,即。
8.若时,不等式恒成立,求的取值范围。
解:令即时,。
(1)当无解。
(2)当,解得。
(3)当恒成立。
综上可得,的取值范围为
9.设,若对的一切实数,都有,求实数的取值范围。
解:由对一切恒成立,令,则,即,亦即,从而,解得。
10.设函数,对任意,恒成立,求实数的取值范围。解:依据题意得在上恒成立,即上恒成立。当时,函数取得最小值,所以,解得,故实数的取值范围为。
B组题
一、选择题
1.当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A B C D
解析:当恒成立,,当,设,递增,,当,易知上递减,在上递增,故,综上,的取值范围为,故选C。
2.设函数对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A B C D
解析:如图所示,要使恒成立,则,即,故选D
3.设函数在R上的导函数为,且,则下列不等式在R上恒成立的是( )
A B C
D
解析:当时,可得,当时,将的两侧同时乘以可得,即,则上单调递增,即,当的两侧同时乘以可得,则在上单调递减,即,所以,综上,,故选A。
4.已知函数的定义域为,都有,且当时,有,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
解析:令,,故是奇函数,任取,,又是定义在上的奇函数,, ,在区间上单调递增,,对任意的恒成立,,故选C。
二、填空题
5.设,若时均有,则=------------
解析:作出函数的图像(如图),由图可知,两函数图像都过定点(0,-1),在的右半平面上,绕定点(0,-1)旋转直线可以看到,两函数图像或者同时不在轴下方,或者同时不在轴上方,满足条件的图形只能是:两函数图像的另一交点在轴上(三线共点),即,对恒成立的充要条件是,故为所求。
6.设奇函数在上是单调函数,且,若函数对所有的都成立,当时,则的取值范围是----------
解析:因为为奇函数,,所以,又因为上是单调函数,所以,故当时,恒成立,即恒成立,令,所以,,所以。答案为
三、解答题
7,已知,函数,当时,若不等式对任意的都成立,试求的取值范围。
解:当时,不等式恒成立,下面讨论当时,不等式恒成立时的值,将变形为,注意到,即,令,不等式对任意恒成立,等价于,下面求函数,对于函数当时,函数单调递增,于是,而函数,当且仅当时,等号成立,由于,因此,故,综上,的取值范围为。
8,已知函数,
(1)讨论函数在定义域内极值点的个数。
(2)若函数在处取得极值,恒成立,求实数的取值范围。
解:(1)的定义域为,当在上恒成立,函数在上单调递减,故在上没有极值点。当时,,由,所以在上递减,在上递增,即在处有极小值。综上,当时,在上无极值点,当时,在上有一个极值点。
(2)函数在处取得极值,故,令,则,令,得,则在上递减,在上递增,,即,即实数的取值范围为。
9,已知,求证:(1)对任意;(2)对任意恒成立。
证明:(1)设,则,故在区间上单调递减,故的最大值为,所以,即。
(2)由(1)得,对任意,都有,即,设,则,设则,所以在上单调递增,故,即,所以在区间内单调递增,故,即,因为,所以,综上可知,对任意成立。
10,已知函数,
(1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数的取值范围。
(2)若当时,不等式恒成立,求实数的取值范围。
解: (1),,,当时,;当时,,故在上单调递增,在上单调递减,则函数在处取极大值。又由于函数在区间()上存在极值,则有,解得
(2)不等式,即,设,再令,则,在单调递增,故,从而,故在上单调递增,则。
C组
一、选择题
1.已知函数,若,且对任意恒成立,则的最大值为( )
A 3 B 4 C 5 D 6
解析:不妨考虑直线与曲线相切的情形,如图所示,设切点为,此时,即,化简得,设,易知在上是增函数,因为,则,所以切线的斜率的取值范围为,由此可知整数的最大值是4,故选B。
2,已知数列是各项均不为0的等差数列,为其前项和,且满足,若不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A B C D
解析:由题意知,则,当为偶数时,由,得,即,因为,所以;当为奇数时,原不等式即为,因为,故,综上,实数的取值范围为,故选C。
3,已知等差数列的前项和,若不等式对任意正整数都成立,则实数的最大值为( )
A B C D
解析:易知,故原不等式可化为,整理得,即,若不等式对任意正整数都成立,则,故实数的最大值为,答案为D。
4.当时,不等式,对任意恒成立,则=( )
A -7 B 6 C 7 D 8
解:由,知不等式对任意恒成立等价于,即对任意恒成立,故,解得,由题意知,故选B。
二、填空题
5.实数满足,若恒成立,则实数的最大值为―――
解析:由线性约束条件画出可行域如图,直线过定点B,当时,表示的是直线及右上方的区域,当时,可行域内的点恒满足,当时,表示的是直线及其左上方的区域,要使恒成立,所以,此时,综上可得,所以的最大值为。
6,已知函数,其中,若对任意的,不等式在上恒成立,则的取值范围是---------
解析:关于的一次函数,对任意的,不等式恒成立,则,即,因此不等式在上恒成立,不等式在上恒成立,所以,即。
7.已知时偶函数,当时,,且当时,恒成立,则的最小值是-------
解析:因为当时,恒成立,所以,且,故的最小值为,又由偶函数的图像关于轴对称知,当时,函数的最值与的最值相同,又当时,,在上单调递减,在上单调递增,且,故,即最小值为1.
三、解答题
8.已知函数,
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若关于的不等式恒成立,求整数的最小值。
解:(1),故,,由得,又所以,故的单调递减区间为
(2)令,,当时,由于,所以,则在上是增函数,又因为,所以关于的不等式不能恒成立;当时,,令,得,所以当时,,当时,,因此函数在内是增函数,在内是减函数,故函数的最大值为,令,因为,又因为在内是减函数,所以当时,,所以整数的最小值为2.
9.设函数,其中,若成立,求的取值范围。
解:,设恒成立得恒成立,时,恒成立,时,因为抛物线的对称轴为直线上为增函数,知需要满足,即,得,故时,,即,在上为增函数,又,所以,若时,所以,使在上为减函数,所以,与恒成立矛盾。若时,,因为,所以时,,得,与恒成立矛盾。综上可得。
10,设函数,其中是的导函数,若时,恒成立,求实数的取值范围。
解:,由,得,设,,若恒成立,即,因为,所以,此时在上为增函数,因为,所以恒成立,时,,所以使得,则在上为减函数,于是得,与在上满足恒成立矛盾,综上可知。
11.已知,(其中),当时,的值恒为正,求的取值范围。
解:由,设,则,其中,于是该问题转化为当时,恒成立,求的取值范围,由,解得,故当时,;当 时,。