内容正文:
压轴08 导数中的恒成立与存在性问题
一、单选题
1. 已知函数,若对任意两个不相等的正数,,都有恒成立,则a的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:因为函数,若对任意两个不相等的正数,,都有恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,
令,
则,
因为为开口向下,对称轴为的抛物线,
可得.
故选A.
2. 若对于任意的,有恒成立,则a的最小值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:对任意的,,不妨设,
则恒成立,
等价于、,
即,
即,
令,则,
函数在为减函数,
,,
设,,
,
在为减函数,
,,
故a的最小值为,
故选C.
3. 已知函数,,其中e为自然对数的底数,若存在实数,使得成立,则实数a的值为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:令,,
令,,
故在上是减函数,上是增函数,
故当时,y有最小值,
而,
当且仅当,即时,等号成立;
故当且仅当等号同时成立时,等号成立;
故,
即.
故选B.
4. 下列实数m的取值范围中,能使关于x的不等式恒成立的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:当时,关于x的不等式,即为,即有,不恒成立,故A错误;
当时,关于x的不等式,即为,设,
,当时,,递增,当时,,递减,
可得处取得极大值,且为最大值,可得对不恒成立,故B错误
当时,关于x的不等式,即为,设,
,当时,,递增,当时,,递减,
可得处取得极大值,且为最大值,可得对不恒成立,故D错误.
故选:C.
5. 已知三个函数,,若,,都有成立,求实数b的取值范围
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:由题知,.
.
在上单调递增;在上单调递减,
易知在区间上的最大值为,
,,都有成立,
即
即
解得,
故选C.
6. 定义在R上的函数的导函数为,且,若存在实数x使不等式对于恒成立,则实数m的取值范围为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解: 由题意,,
所以,
令,可得,
把代入,得,
,,
可知在R上是增函数,且,
当时,,当时,,
因此在上单调递减,
在上单调递增,
所以,
存在实数x使不等式对于恒成立,
等价于:对于恒成立,
构造函数,,
由对于恒成立,
可得
解得或,
故选D.
7. 已知函数与函数的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:由题意知,方程在上有解,
即,即在上有解,
即函数与在上有交点,
的导数为,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
可得处函数取得极大值,
函数与在上的图象,如图所示:
当直线与相切时,设切点为,
则,解得,
即切点为,可得,
由图象可得a的取值范围是.
故选C.
8. 已知函数,若对于,不等式恒成立,则整数k的最大值为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】解:当时,不等式等价于,
令,则,
令,则恒成立,
函数在上单调递增,
,,即,
所以必存在唯一实数,使得,即.
且当时,,,函数在上单调递减,
当时,,,函数在上单调递增,
从而函数的最小值为
,
故整数k的最大值为3,故选B.
9. 设函数,若不等式对任意都成立,则实数a的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由题意可得,函数在R上单调递减,
,
,
,
令,
当时,:为增函数,减函数,为增函数,
则;
当时,:为增函数,为减函数;
;
.
故选A.
10. 设,若时恒有其中为自然对数的底数,则恒有零点的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:等价于,
令,则,
令,则,
令,解得,
函数在单调递增,在单调递减,注意到,
作函数的图象如下,
由图可知,的解集为,
当时,,则,此时无解;
当时,,则,
对A,取时,恒成立,不合题意;
对B、C,取时,恒成立,不合题意;
对D,事实上,,必有,因此必有零点.
故选:D.
二、填空题
11. 设,函数,,若对任意的,,都有成立,则实数a的取值范围为_______.
【答案】
【解析】解:,,,
,函数单调递增,
的最大值为;
,
,令,,,
当,在上单调增,
, ;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
恒成立,
当时在上单调递减,
恒成立,
综上 .
故答案为:.
12. 已知函数,若对于任意的,均有成立,则实数a的取值范围为________.
【答案】
【解析】解:由题意,函数,
求导得,
则由可知恒成立,故在单调递增,
不妨设,则,
从而有恒成立,
即恒成立,
设,则在单调递减,
所以恒成立,
整理得恒成立,设,
求导得,,
所以单调递减,则要恒成立,
只要,
故答案为.
13. 若不等式对一切恒成立,其