内容正文:
专题2.5 利用导数研究恒成立与存在性问题
【考点1:恒成立问题】 1
【考点2:存在性问题】 9
【考点3:恒成立与存在性综合问题】 14
【考点1:恒成立问题】
【知识点:恒成立问题】
(1)f(x)>g(x)对一切x∈I恒成立⇔I是f(x)>g(x)解集的子集⇔[f(x)-g(x)]min>0(x∈I).
(2)对∀x1,x2∈D使得f(x1)≤g(x2)⇔f(x)max≤g(x)min.
[方法技巧]
不等式恒成立问题的求解策略
(1)已知不等式f(x,λ)≥0(λ为实参数)对任意的x∈D恒成立,求参数λ的取值范围.利用导数解决此类问题可以运用分离参数法,其一般步骤如下:
(2)如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论求解,如果是二次不等式恒成立的问题,可以考虑二次项系数与判别式的方法(a>0,Δ<0或a<0,Δ<0)求解.
1.(2023·全国·高三专题练习)函数,若恒有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·高三专题练习)若不等式对任意实数x都成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,对都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·高三专题练习)设为正实数,函数,若,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(渝琼辽(新高考2卷)2023年高三下学期名校仿真模拟联考数学试题)已知函数满足,若,,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(2023秋·河北邢台·高三统考期末)已知,函数,下列结论正确的是( )
A.一定存在最小值
B.可能不存在最小值
C.若恒成立,则
D.若恒成立,则
7.(2023秋·浙江·高三期末)已知函数 ,若恒成立,则k的最小值是______________.
8.(2023秋·江苏徐州·高二统考期末)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为______.
9.(2023秋·云南·高二云南师大附中校考期末)若不等式恒成立,则实数的最小值为__________.
10.(2023春·甘肃天水·高三校考开学考试)已知函数.
(1)当a=1时,求函数的单调区间;
(2)若在定义域内恒成立,求a的取值范围.
11.(2023春·江苏南京·高二校考开学考试)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间和极值;
(2)若对于任意,都有成立,求实数的取值范围;
【考点2:存在性问题】
【知识点:存在性问题】
(1)f(x)>g(x)对x∈I能成立⇔I与f(x)>g(x)的解集的交集不是空集⇔[f(x)-g(x)]max>0(x∈I).
(2)对∀x1∈D1,∃x2∈D2使得f(x1)≥g(x2)⇔f(x)min≥g(x)min,f(x)的定义域为D1,g(x)的定义域为D2.
[方法技巧]
不等式存在性问题的求解策略
“恒成立”与“存在性”问题的求解是“互补”关系,即f(x)≥g(a)对于x∈D恒成立,应求f(x)的最小值;若存在x∈D,使得f(x)≥g(a)成立,应求f(x)的最大值.在具体问题中究竟是求最大值还是最小值,可以先联想“恒成立”是求最大值还是最小值,这样也就可以解决相应的“存在性”问题是求最大值还是最小值.特别需要关注等号是否成立,以免细节出错.
1.(2022秋·河南洛阳·高三洛阳市第一高级中学校考阶段练习)已知函数,存在x0>0,使得f(x0)≤0有解,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(-∞,-3)
C.(-∞,1] D.[3,+∞)
2.(2022·高二单元测试)已知函数存在减区间,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2022秋·山东德州·高三统考期中)已知命题.若为假命题,则的取值范围为_____.
4.(2023秋·河南三门峡·高三统考期末)若关于的不等式有解,则实数的取值范围是____________.
5.(2022秋·河南·高二校联考期末)已知函数在处取得极值.
(1)求a,b的值;
(2)若存在,使得成立,求实数t的取值范围.
6.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,当时,函数有极小值0.
(1)求函数的解析式;
(2)若存在,使不等式成立,求实数的取值范围.
7.(2022春·北京顺义·高二北京市顺义区第一中学校考期中)已知函数.
(1)若曲线在x=1处的切线与直线2x-y+3=0平行,求a的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若存在,使得,求a的取值范围.
【考点3:恒成立与存在性综合问题】
【知识点:恒成立与存在性综合问题】
(1)设函数、,对任意的,存在,使得,则
(2)设函数、,对任意的,存在,使得,则。
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