内容正文:
专题04 恒成立问题
一、单选题
1.若定义在上的函数满足,且当时,,则满足的值
A.恒小于0 B.恒等于0
C.恒大于0 D.无法判断
【试题来源】安徽省皖江名校联盟2021届高三第二次联考(理)
【答案】C
【分析】当时,求导,得出导函数恒小于零,得出在内是增函数.再由得的图象关于直线对称,从而得在内是减函数,由此可得选项.
【解析】当时,,则在内是增函数.
由得的图象关于直线对称,所以在内是减函数,
所以.故选C.
【名师点睛】本题考查运用导函数研究函数的单调性,抽象函数的对称性的应用,以及由函数的单调性比较其函数的大小关系,属于中档题.
2.
恒成立,则下列各式恒成立的是
A. B.
C. D.
【试题来源】2020届福建省仙游县枫亭中学高三上学期期中考试(理)
【答案】B
【分析】构造函数,求出,得到该函数为R上的增函数,故得,,从而可得到结论.
【解析】设,,所以=,
因为对于,所以,所以是R上的增函数,
所以,,即,,
整理得和.故故选B.
3.已知,,下列说法错误的是
A.若,则 B.若,则
C.恒成立 D.恒成立
【试题来源】浙江省杭州市萧山中学2019-2020学年高三下学期返校考试
【答案】D
【解析】对于A,不妨令,,则,
所以即,由可知,则,
所以,,故A正确;
对于B,若,则,,
故即,与已知矛盾,故B正确;
对于C,,
令,,则,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以即,故C正确;
对于D,设,,
则,,
所以在上单调递减,在上单调递增,则,
在上单调递增,在上单调递减,则,
所以,即当时,故D错误.故选D.
4.若是函数的极值点,数列满足,,设,记表示不超过的最大整数.设,若不等式对恒成立,则实数的最大值为
A. B.
C. D.
【试题来源】新疆维吾尔自治区2021届高三第二次联考数学(理)能力测试试题
【答案】D
【分析】由极值点得数列的递推关系,由递推关系变形得数列是等比数列,求得,由累加法求得,计算出,然后求和,利用增函数定义得此式的最小值,从而得出的最小值,再由不等式恒成立可得的最大值.
【解析】,所以,
即有,所以是以2为首项3为公比的等比数列,
所以,
所以,
所以
,
又为增函数,当时,,,
若恒成立,则的最大值为1010.故选D.
【名师点睛】本题考查函数的极值,等比数列的判断与通项公式,累加法求通项公式,裂项相消法求和,函数新定义,不等式恒成立问题的综合应用.涉及知识点较多,属于中档题.解题方法是按部就班,按照题目提供的知识点顺序求解.由函数极值点得数列的递推公式,由递推公式引入新数列是等比数列,求得通项公式后用累加法求得,由对数的概念求得,用裂项相消法求和新数列的前项和,并利用函数单调性得出最小值,然后由新定义得的最小值,从而根据不等式恒成立得结论.
5.已知数列满足,.若恒成立,则实数
A.最小值是 B.最大值是
C.最大值是 D.最小值是
【试题来源】哈尔滨市第三中学2020-2021学年上学期高三1月线上学习阶段性考试(理)
【答案】C
【分析】作差,构造函数,利用导数知识可得,将恒成立化为恒成立,构造函数,利用导数知识求出的最小值即可得解.
【解析】由得,得,,
所以,
令,则,
当时,,当时,,
所以在上递减,在上递增,
所以当时,取得最小值,所以,
所以,所以,
因为恒成立,所以恒成立,
所以恒成立,
令,则,
令得,得,又,所以,
令得,得,所以在上递减,在上递增,
所以当时,取得最小值,所以,即的最大值为.故选C
【名师点睛】本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
①若在上恒成立,则;
②若在上恒成立,则;
③若在上有解,则;
④若在上有解,则.
二、多选题
1.若满足,对任意正实数,下面不等式恒成立的是
A. B.
C. D.
【试题来源】江苏省扬州中学2019-2020学年高二下学期6月月考
【答案】BD
【分析】根据,设,,得到在R上是增函数,再根据是正实数,利用单调性逐项判断.
【解析】设,,
因为,所以,在R上是增函数,
因为是正实数,所以,所以,
因为, 大小不确定,故A错误,
因为,所以,即,故B正确.
因为,所以,
因为,大小不确定.故C错误.
,因为,所以,故D正确.故选BD.
【名师点睛】本题主要考查导数与函数单调性比较大小,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
2.定义在R上的函数的导函数为,且对恒成立,则下列选项不正确的是
A. B.
C. D.
【试题来源】江苏省盐城市伍佑中学2019-2020学年高二下学期期中
【答案】BCD
【分析】构造出函数,再运用求导法则求出其导数,借助导数与函数单调性之间的关系及题设中,从而确定函数是单调递减函数,然后可判断出每个答案的正误.
【解析】构造函数,
因为,
故