内容正文:
2022年高考数学二轮典型专题解析
专题1 函数的恒成立问题
考点解读
【例题】已知函数f(x)=ex(1+mln x),其中m>0,f′(x)为f(x)的导函数,设h(x)=,且h(x)≥恒成立,求m的取值范围.
【解析】由题意知,f′(x)=ex(x>0),
h(x)==1++mln x,
h′(x)=(x>0),
由h′(x)>0,得x>1,所以函数h(x)在(1,+∞)上是增函数;由h′(x)<0,得0<x<1,所以函数h(x)在(0,1)上是减函数,
故h(x)在x=1处取得最小值,且h(1)=1+m.
由于h(x)≥恒成立,所以1+m≥,解得m≥,
所以m的取值范围为.
规律方法 (1)由不等式恒成立求参数的取值范围问题的策略
①求最值法,将恒成立问题转化为利用导数求函数的最值问题.
②分离参数法,将参数分离出来,进而转化为a>f(x)max或a<f(x)min的形式,通过导数的应用求出f(x)的最值,即得参数的范围.
(2)不等式有解问题可类比恒成立问题进行转化,要理解清楚两类问题的差别.
专题强化
一.选择题(共8小题)
1.已知函数f(x)满足:f(x)≥|x|且f(x)≥2x,x∈R.( )
A.若f(a)≤|b|,则a≤b B.若f(a)≤2b,则a≤b
C.若f(a)≥|b|,则a≥b D.若f(a)≥2b,则a≥b
【解析】A.若f(a)≤|b|,则由条件f(x)≥|x|得f(a)≥|a|,
即|a|≤|b|,则a≤b不一定成立,故A错误,
B.若f(a)≤2b,
则由条件知f(x)≥2x,
即f(a)≥2a,则2a≤f(a)≤2b,
则a≤b,故B正确,
C.若f(a)≥|b|,则由条件f(x)≥|x|得f(a)≥|a|,则|a|≥|b|不一定成立,故C错误,
D.若f(a)≥2b,则由条件f(x)≥2x,得f(a)≥2a,则2a≥2b,不一定成立,即a≥b不一定成立,故D错误,
故选:B.
2.已知a∈R.设函数f(x)=若关于x的不等式f(x)≥0在R上恒成立,则a的取值范围为( )
A.[0,1] B.[0,2] C.[0,e] D.[1,e]
【解析】当x=1时,f(1)=1﹣2a+2a=1>0恒成立;
当x<1时,f(x)=x2﹣2ax+2a≥0⇔2a≥恒成立,
令g(x)==﹣=﹣=﹣=﹣(1﹣x+﹣2)≤﹣(2﹣2)=0,
∴2a≥g(x)max=0,∴a≥0.
当x>1时,f(x)=x﹣alnx≥0⇔a≤恒成立,
令h(x)=,则h′(x)==,
当x>e时,h′(x)>0,h(x)递增,
当1<x<e时,h′(x)<0,h(x)递减,
∴x=e时,h(x)取得最小值h(e)=e,
∴a≤h(x)=e,
综上a的取值范围是[0,e].
故选:C.
3.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x﹣a2|+|x﹣2a2|﹣3a2),若∀x∈R,f(x﹣1)≤f(x),则实数a的取值范围为( )
A.[﹣,] B.[﹣,] C.[﹣,] D.[﹣,]
【解析】若a=0当x≥0,f(x)=×2|x|=x,
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)=x,
则对∀x∈R,f(x﹣1)≤f(x);
若a≠0,当x≥0时,
f(x)=,
由f(x)=x﹣3a2,x>2a2,得f(x)>﹣a2;
当a2<x≤2a2时,f(x)=﹣a2;
由f(x)=﹣x,0≤x≤a2,得f(x)≥﹣a2.
∴当x>0时,.
∵函数f(x)为奇函数,
∴当x<0时,.
∵对∀x∈R,都有f(x﹣1)≤f(x),
∴2a2﹣(﹣4a2)≤1,解得:(a≠0).
综上,实数a的取值范围是.
故实数a的取值范围是.
故选:B.
4.已知函数f(x)=的定义域是一切实数,则m的取值范围是( )
A.0<m≤4 B.0≤m≤1 C.m≥4 D.0≤m≤4
【解析】若函数f(x)=的定义域是一切实数,
则等价为mx2+mx+1≥0恒成立,
若m=0,则不等式等价为1≥0,满足条件,
若m≠0,则满足,
即,
解得0<m≤4,
综上0≤m≤4,
故选:D.
5.已知e为自然对数的底数,若对任意的x∈[,1],总存y∈(0,+∞),使得xlnx+1+a=成立,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.(﹣∞,0] C.(,e] D.(﹣∞,]
【解析】∵xlnx+1+a==+1,
∴xlnx+a=,
设f(x)=xlnx+a,g(y)=,
∴f′(x)=1+lnx≥1+ln=0,
∴f(x)在[,1]单调递增,
∴f(1)=a,f()=ln+a=﹣+a,
∴f(x)∈[a﹣,a],
∵g′(y)==,
令g′(y)=0,解得y=e,
∴当0<y<e时,g′(y)>0,函数g(y)单调