内容正文:
专题06 超越不等式(方程)型
[真题再现]
例1 (2020·南京三模·20改编)已知函数(aR),其中e为自然对数的底数,若函数的定义域为R,且,求a的取值范围.
【答案】(2,4)
【解析】由函数f(x)的定义域为R,得x2-ax+a≠0恒成立,
所以a2-4a<0,解得0<a<4.
方法1(讨论单调性)
由f(x)=,得f'(x)=.
①当a=2时,f(2)=f(a),不符题意.
②当0<a<2时,
因为当a<x<2时,f ′(x)<0,所以f(x)在(a,2)上单调递减,
所以f(a)>f(2),不符题意.
③当2<a<4时,
因为当2<x<a时,f ′(x)<0,所以f(x)在(2,a)上单调递减,
所以f(a)<f(2),满足题意.
综上,a的取值范围为(2,4).
方法2(转化为解超越不等式,先猜根再使用单调性)
由f(2)>f(a),得>.
因为0<a<4,所以不等式可化为e2>(4-a).
设函数g(x)=(4-x)-e2, 0<x<4.
因为g'(x)=ex·≤0恒成立,所以g(x)在(0,4)上单调递减.
又因为g(2)=0,所以g(x)<0的解集为(2,4).
所以,a的取值范围为(2,4).
例2 (2016·宿迁三校学情调研·14)已知函数f(x)=x-1-(e-1)lnx,其中e为自然对数的底,则满足f(ex)<0的x的取值范围为 .
【答案】
【解析】易得f(1)=f(e)=0
∵
∴当时,,在单减;当时,,在单增
∴的解集是
令,得,故f(ex)<0的x的取值范围为.
例3 (2020·扬州五月测试·20改编)不等式的解集是 .
【答案】
【解法一】显然是方程一个根
令,则
故在单增,且
所以不等式的解集是.
【解法二】变形为
设,
而在单减,在单增,且图象均过(1,0)
所以不等式的解集是.
例4 方程的根是 .
【答案】
【分析】利用“同构”构造函数,再利用函数的单调性.
【解析】原方程可化为
设,易得其为上的单增奇函数
所以,即为所求.
[强化训练]
1. (2020·北京·6)已知函数,则不等式的解集是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】作出函数和的图象,观察图象可得结