内容正文:
专题5.4 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】 4
【考点3:恒成立与存在性综合问题】 7
【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.(2024·新疆喀什·高二统考)已知函数,若在定义域上恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·北京·高三强基计划)设函数,若对任意,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024·湖北武汉·武汉市第六中学校联考二模)已知对任意恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2024上·广东深圳·高三深圳外国语学校校联考期末)若不等式对任意恒成立,则的取值范围是 .
5.(2024·全国·高三专题练习)已知,求证:恒成立.
6.(2024·全国·高三专题练习)已知,实数使得对恒成立,求实数的最大值.
7.(2024·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考阶段练习)已知函数 .
(1)若 恒成立, 求的最大值;
(2)若 恒成立, 求的最小值.
8.(2024·山东淄博·高二校考阶段练习)(1)已知对于恒成立,求实数的取值范围;
(2)已知函数,若不等式在R上恒成立,试求a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.(2024·山东枣庄·高二枣庄市第三中学校考阶段练习)已知函数存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023下·四川宜宾·高二宜宾市叙州区第一中学校校考期中)已知,若∃,使,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(2024·江苏常州·高二常州市北郊高级中学校考阶段练习)已知函数,若,使得成立,则实数a的取值范围是( )
A.(,+∞] B.(-∞,] C. D.(-∞,)
4.(2024·陕西榆林·高二校考阶段练习)已知函数,若,则实数a的取值范围是 .
5.(2024·全国·高三专题练习)已知函数.若存在,使得成立,求实数的最小值.
6.(2024·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习)已知函数.
(1)若,求函数的极小值.
(2)存在,使得成立,求实数的取值范围.
7.(2024上·青海西宁·高三统考期末)已知函数.
(1)证明:.
(2)若关于的不等式有解,求的取值范围.
8.(2023·浙江宁波·高二余姚中学校考期中)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)证明:当时,,使得.
【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。
(3)设函数、,对任意的,存在,使得,则在上的值域M是在上的值域N的子集。即:MN。
(4)设函数、,存在,存在,使得,则
(5)设函数、,存在,存在,使得,则
1.(2019秋·吉林·高三辉南县第一中学校考阶段练习)若对任意,总存在唯一或使成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·北京·高二北京市十一学校校考期末)已知函数,,若成立,则n-m的最小值为( )
A. B.
C. D.
3.(2023·全国·高二专题练习)已知函