专题04 第五章 导数与不等式(含恒成立,能成立问题)(5考点清单,知识导图+7个题型解读&提升训练)-2024-2025学年高二数学下学期期中考点大串讲(人教A版2019)

2025-03-28
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 第五章一元函数的导数及其应用
类型 学案-知识清单
知识点 -
使用场景 同步教学-期中
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.05 MB
发布时间 2025-03-28
更新时间 2025-04-08
作者 傲游数学精创空间
品牌系列 上好课·考点大串讲
审核时间 2025-03-28
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来源 学科网

内容正文:

清单04 第五章 导数与不等式(含恒成立,能成立问题) (5个考点梳理+7题型解读+提升训练) 清单01 分离参数法 用分离参数法解含参不等式恒成立问题,可以根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量表达式的不等式; 步骤: ①分类参数(注意分类参数时自变量的取值范围是否影响不等式的方向) ②转化:若)对恒成立,则只需;若对恒成立,则只需. ③转化:,使得能成立; ,使得能成立. ④求最值. 清单02 分类讨论法 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(,或,)求解. 清单03 等价转化法 ①当遇到型的不等式恒成立问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数或者“右减左”的函数,进而只需满足,或者,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数的最值的问题. ②当遇到型的不等式有解(能成立)问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数或者“右减左”的函数,进而只需满足,或者,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数的最值的问题. 清单04 最值定位法 (1),,使得成立 (2),,使得成立 (3),,使得成立 (4),,使得成立 清单05 值域法解决双参问题 ,,使得成立 ①,求出的值域,记为 ②求出的值域,记为 ③则,求出参数取值范围. 【考点题型一】借助分离变量法解决恒成立问题() 【例1】(24-25高三上·安徽安庆·期末)已知函数,,为函数的导函数. (1)讨论函数的单调性; (2)若任意,恒成立,求a的取值范围. 【变式1-1】.(24-25高二下·广西桂林·阶段练习)已知函数,a. (1)若,求函数的极值与零点; (2)若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围. 【变式1-2】.(24-25高二下·河北保定·阶段练习)设函数,. (1)求函数的单调区间; (2)若关于的方程有三个不同实根,求实数的取值范围; (3)已知当时,恒成立,求实数的取值范围. 【变式1-3】.(24-25高二下·河北保定·阶段练习)已知函数. (1)当时,求的极值点个数 (2)当时,恒成立,求实数的最小值. 【变式1-4】.(24-25高二下·黑龙江大庆·开学考试)已知函数(为常数). (1)求证:当时,; (2)讨论函数的单调性; (3)不等式在上恒成立,求实数的最小整数值. 【考点题型二】借助分离变量法解决能成立(有解)问题() 【例2】(24-25高二下·河北邯郸·阶段练习)已知函数. (1)若在上单调递增,求的取值范围; (2)若关于的不等式有解,求的取值范围. 【变式2-1】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数.若有解,求的取值范围. 【变式2-2】.(24-25高二下·安徽滁州·阶段练习)已知函数. (1)当在处的切线是时,求的单调区间与极值; (2)若在上有解,求实数的取值范围. 【变式2-3】.(2023·陕西榆林·一模)已知函数. (1)若,求的单调区间; (2)若,且当时,,求的最大值. 【考点题型三】借助分类讨论法解决恒成立问题() 【例3】(24-25高二下·江苏·阶段练习)已知函数. (1)求曲线在处的切线方程; (2)求曲线的对称中心; (3)若当时,恒有,求实数的取值范围. 【变式3-1】.(2025·黑龙江吉林·模拟预测)已知函数,. (1)求曲线在处的切线方程; (2)若当时,恒有,求实数的取值范围. 【变式3-2】.(2025·安徽蚌埠·二模)已知函数. (1)若,求的极值; (2)若对任意的恒成立,求的取值范围. 【变式3-3】.(24-25高三下·江苏南通·阶段练习)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若对任意的恒有,求实数的取值范围. 【考点题型四】借助分类讨论法解决能成立(有解)问题() 【例4】(2025·新疆喀什·二模)已知函数 (1)当时,求的极值; (2)若存在,使得,求的取值范围. 【变式4-1】.(23-24高二下·福建泉州·期中)已知函数,若不等式的解集中有且仅有一个整数,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式4-2】.(2025·辽宁·模拟预测)已知函数的图象的一条切线方程是. (1)求; (2)若关于的不等式有解,求的取值范围. 【考点题型五】最值定位法解决双参不等式问题() 【例5】(24-25高三上·福建龙岩·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)设,若对任意,均存在,使得,求实数的取值范围. 【变式5-1】.(23-24高二下·甘肃张掖·阶段练习)已知函数为的导数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2),若对任意,均存在,使得,求实数的取值范围. 【变式5-2】.(2024·广西柳州·二模)已知函数. (1)讨论函数的单调性; (2)设(为自然对数的底数),当时,对任意,存在,使,求实数的取值范围. 【考点题型六】等价转化法解决问题() 【例6】(24-25高二下·广西南宁·阶段练习)设函数. (1)若在定义域上单调,求参数的范围? (2)若,判断与在处是否有公切线?若存在,则求出其公切线,若不存在,请说明理由. (3)若当时,恒成立.求参数的范围. 【变式6-1】.(24-25高三上·浙江绍兴·期末)已知函数,. (1)讨论函数的单调性; (2)若有极大值点,且时恒成立,求的取值范围. 【变式6-2】.(24-25高三上·天津河东·期末)已知函数与为函数的极值点. (1)求的值; (2)求在点处的切线方程; (3)若恒成立,求实数的取值范围. 【变式6-3】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的一个极值点为. (1)求函数的极小值; (2)若函数,当时,,求实数m的取值范围. 【考点题型七】值域法解决双参等式问题() 【例7】(24-25高一上·广东茂名·阶段练习)已知. (1)求的解析式; (2)函数,若对任意,总存在,使成立,求的取值. 【变式7-1】.(23-24高一上·山东青岛·期中)已知函数为定义在上的奇函数. (1)求实数b的值; (2)当时,用单调性定义判断函数在区间上的单调性; (3)当时,设,若对任意的,总存在,使得成立,求m的取值范围. 【变式7-2】.(23-24高一上·广东揭阳·期末)已知是定义在上的奇函数,其中、,且. (1)求、的值; (2)判断在上的单调性,并用单调性的定义证明; (3)设,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围. 【变式7-3】.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知函数,且不等式的解集为. (1)求实数的值; (2)解关于的不等式(其中为常数); (3)已知,若存在,使得成立,求实数的取值范围. 提升训练 一、单选题 1.(24-25高三上·山东青岛·期末)已知,若不等式对任意恒成立,则的最大值是(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·全国·课后作业)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 3.(24-25高三上·江西赣州·阶段练习)已知不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数,若,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 5.(2024高三·全国·专题练习)函数,若存在,使有解,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 6.(23-24高二下·福建宁德·期末)已知,,若存在,,使得成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 7.(23-24高二上·河南焦作·期末)若存在,使得不等式成立,则实数k的取值范围为(    ) A. B. C. D. 8.(23-24高二下·安徽黄山·期中)设函数,若存在区间,使在上的值域是,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(23-24高二下·河北秦皇岛·阶段练习)已知函数,若,,则的取值可以是(    ) A. B. C. D. 10.(23-24高二下·河南洛阳·期中)已知,则使恒成立的值可以是(    ) A. B.2 C.4 D.5 三、填空题 11.(24-25高二下·全国·课后作业)设函数,若对于任意的,都有成立,则实数a的值为 . 12.(23-24高二下·天津南开·期中)已知函数,,,,使不等式成立,则的取值范围是 . 四、解答题 13.(23-24高三上·江西南昌·阶段练习)已知,函数,(是自然对数的底数). (1)讨论函数极值点的个数; (2)若对任意的恒成立,求实数的值; (3)在第(2)小题的条件下,若存在,使得,求实数的取值范围. 14.(23-24高三上·贵州安顺·期末)已知函数 (1)求的单调增区间; (2)方程在有解,求实数m的范围. 15.(24-25高三下·陕西咸阳·阶段练习)设函数. (1)讨论函数的单调性; (2)若恒成立,求实数的取值范围. 16.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知函数. (1)求函数的单调区间和极值. (2)若对恒成立,求实数的取值范围. 3 / 3 学科网(北京)股份有限公司 $$ 清单04 第五章 导数与不等式(含恒成立,能成立问题) (5个考点梳理+7题型解读+提升训练) 清单01 分离参数法 用分离参数法解含参不等式恒成立问题,可以根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量表达式的不等式; 步骤: ①分类参数(注意分类参数时自变量的取值范围是否影响不等式的方向) ②转化:若)对恒成立,则只需;若对恒成立,则只需. ③转化:,使得能成立; ,使得能成立. ④求最值. 清单02 分类讨论法 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(,或,)求解. 清单03 等价转化法 ①当遇到型的不等式恒成立问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数或者“右减左”的函数,进而只需满足,或者,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数的最值的问题. ②当遇到型的不等式有解(能成立)问题时,一般采用作差法,构造“左减右”的函数或者“右减左”的函数,进而只需满足,或者,将比较法的思想融入函数中,转化为求解函数的最值的问题. 清单04 最值定位法 (1),,使得成立 (2),,使得成立 (3),,使得成立 (4),,使得成立 清单05 值域法解决双参问题 ,,使得成立 ①,求出的值域,记为 ②求出的值域,记为 ③则,求出参数取值范围. 【考点题型一】借助分离变量法解决恒成立问题() 【例1】(24-25高三上·安徽安庆·期末)已知函数,,为函数的导函数. (1)讨论函数的单调性; (2)若任意,恒成立,求a的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)先对参数进行分类讨论,再利用导数求解单调性即可. (2)利用分离参数法得到,再利用导数得到,最后得到参数范围即可. 【详解】(1)因为,且定义域为, 所以,令,则, 当时,,函数在上单调递增; 当时,令,得到,令,得到, 故函数在上单调递减,在上单调递增; 综上:当时,在上单调递增; 当时在上单调递减,在上单调递增. (2)由(1)得, 因为对于任意,恒成立, 所以恒成立, 化简得恒成立,故恒成立, 令,则恒成立,, 令,则, 得到在单调递增,即 故,在单调递增,而, 即,故. 【变式1-1】.(24-25高二下·广西桂林·阶段练习)已知函数,a. (1)若,求函数的极值与零点; (2)若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围. 【答案】(1)极小值点为,无极大值点;零点为 (2) 【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究函数的零点 【分析】(1)由函数解析式明确定义域,求导,从而可得函数的单调性,根据极值与零点的定义,可得答案; (2)由参数分离化简不等式,构造函数,利用导数求得函数的最值,可得答案. 【详解】(1)当时,函数的定义域为, 求导得. 当时,,当时,, 即在上单调递减,在上单调递增, 当时,函数取得极小值,无极大值;所以函数的极小值点是1. 又函数的极小值为, 由于只有一个极值点,所以又是的最小值, 所以函数只有一个零点1; (2),恒有, 设函数,,求导得, 令,,求导得:, 即函数在上单调递增, 有,即函数在上单调递增, 则当时,,即, 所以的取值范围是. 【变式1-2】.(24-25高二下·河北保定·阶段练习)设函数,. (1)求函数的单调区间; (2)若关于的方程有三个不同实根,求实数的取值范围; (3)已知当时,恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1)在和单调递增,在单调递减 (2) (3) 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题、根据函数零点的个数求参数范围 【分析】(1)利用导数研究函数的单调性即可; (2)根据(1)画出的图象,数形结合即可求解; (3)利用分离参数的方法求解恒成立问题即可. 【详解】(1)的定义域为R,, 今得或,令得, 在和单调递增,在单调递减. (2)由(1)可知为的极大值点,为的极小值点, 的图象如图所示, 由图可知,若关于的方程有三个不同实根,则 (3)时,恒成立, 即在恒成立, 今,则, 等价于 ,且开口向上, 在单调递增. 【变式1-3】.(24-25高二下·河北保定·阶段练习)已知函数. (1)当时,求的极值点个数 (2)当时,恒成立,求实数的最小值. 【答案】(1)极值点个数为 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、求已知函数的极值点、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)求出函数的导函数,即可得到函数的单调性,从而得解; (2)参变分离可得在上恒成立,令,利用导数说明函数的单调性,求出函数的最大值,即可得解. 【详解】(1)当时,,定义域为, . 令,则, 当时,,当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 则,即, 所以在上单调递减, 故的极值点个数为. (2)当时,,不等式可化为在上恒成立, 令,则, 由(1)可知,,即(当且仅当时取等号),则, 当时,,当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 则,所以, 故实数的最小值为. 【变式1-4】.(24-25高二下·黑龙江大庆·开学考试)已知函数(为常数). (1)求证:当时,; (2)讨论函数的单调性; (3)不等式在上恒成立,求实数的最小整数值. 【答案】(1)证明见解析; (2)答案见解析; (3)2. 【知识点】利用导数证明不等式、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】(1)把代入,利用导数求出最小值即可证得不等式. (2)求出导数,再分类讨论求出单调区间. (3)等价转化不等式,构造函数并用导数求出最大值即可. 【详解】(1)当时,,求导得, 当时,;当时,, 函数在上单调递减,在上单调递增, 所以. (2)函数的定义域为,求导得 当时,,函数在上单调递增; 当时,由,得;由,得, 函数在上单调递减,在上单调递增; 所以当时,函数的单调递增区间是; 当时,函数的单调递减区间是,单调递增区间是. (3)不等式, 依题意,,恒成立,令, 求导得,当时,;当时,, 函数在上单调递增,在上单调递减,,则, 所以实数的最小整数值是. 【考点题型二】借助分离变量法解决能成立(有解)问题() 【例2】(24-25高二下·河北邯郸·阶段练习)已知函数. (1)若在上单调递增,求的取值范围; (2)若关于的不等式有解,求的取值范围. 【答案】(1) (2). 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)由在上恒成立,得到,即可求解; (2)参变分离得到,构造函数,求导确定最大值即可; 【详解】(1)由题可知在上恒成立,所以. 因为,所以, 则,所以的取值范围为. (2)由,可得. 令,则, 令,可得,令,可得, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以 所以,故的取值范围为. 【变式2-1】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数.若有解,求的取值范围. 【答案】 【知识点】利用导数研究能成立问题、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】参变分离可得,设,利用导数求出其最小值后可得的取值范围. 【详解】等价于,设, 则, 当时,,故在为减函数, 当时,,故在为增函数, 故,故. 【变式2-2】.(24-25高二下·安徽滁州·阶段练习)已知函数. (1)当在处的切线是时,求的单调区间与极值; (2)若在上有解,求实数的取值范围. 【答案】(1)减区间,增区间,极小值,无极大值. (2) 【知识点】已知切线(斜率)求参数、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)根据切线求得,利用导数求得的单调区间与极值. (2)由不等式分离参数,然后利用构造函数法,结合导数来求得的取值范围. 【详解】(1), 若在处的切线是, 则, 则, 所以在区间上单调递减; 在区间上单调递增, 所以在处取得极小值,无极大值. (2)依题意,①在上有解, ①可化为, 设, , 由(1)知,当且仅当时函数值为, 所以在区间单调递减; 在区间单调递增; 所以, 所以的取值范围是. 【变式2-3】.(2023·陕西榆林·一模)已知函数. (1)若,求的单调区间; (2)若,且当时,,求的最大值. 【答案】(1)单调递减区间为和,单调递增区间为 (2)2 【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)得出函数定义域,求导得出导数大于小于零即可得出答案; (2)当时,,等价于当时,,令函数,求导得出,无法确定单调性,则再令函数,求导得出,即在上单调递增,根据,设,,则当时,单调递减,当时,单调递增,则,即可得出答案. 【详解】(1)的定义域为, , 由,得或, 若,则,当时,, 当时,, 故的单调递减区间为和,单调递增区间为. (2)因为,所以等价于, 令函数,则, 令函数,则, 则在上单调递增. 因为, 所以,即, 所以当时,单调递减,当时,单调递增, 所以. 故的最大值为2. 【考点题型三】借助分类讨论法解决恒成立问题() 【例3】(24-25高二下·江苏·阶段练习)已知函数. (1)求曲线在处的切线方程; (2)求曲线的对称中心; (3)若当时,恒有,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】判断或证明函数的对称性、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)由导数的意义结合点斜式方程可求; (2)先确定定义域关于对称,再由可得; (3)构造函数令,然后将问题转化为在上恒成立,利用导数分析其单调性,分和两种情况讨论; 【详解】(1) 切线方程为. (2)的定义域为, 其定义域关于对称, 则, 所以曲线的对称中心是. (3)令在上恒成立, 注意到 在上为增函数, . ①当时,即在上为增函数 满足题意; ②当时,时,, 存在,使得时, 在上为减函数, ,与题意矛盾, 综上:. 【变式3-1】.(2025·黑龙江吉林·模拟预测)已知函数,. (1)求曲线在处的切线方程; (2)若当时,恒有,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】(1)利用导函数,求得,进而由点斜式方程可求得切线方程; (2)令,求导,分,两种情况判断是否恒成立,可得结论. 【详解】(1)因为,所以切点为, 又,所以, 所以, 所以由点斜式方程得切线方程为,即; (2)当 时,恒有 ,即对恒成立, 令,, 求导得, 因为,所以在上单调递减, 所以在上单调递增,所以, 当时,,函数单调递增,所以, 即,所以; 当时,,又时,, 所以存在,使,当,, 所以在上单调递减,所以, 所以,所以对不恒成立, 综上所述:当时,恒有,实数的取值范围为. 【变式3-2】.(2025·安徽蚌埠·二模)已知函数. (1)若,求的极值; (2)若对任意的恒成立,求的取值范围. 【答案】(1)极大值为,无极小值. (2). 【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究不等式恒成立问题、用导数判断或证明已知函数的单调性、已知函数最值求参数 【分析】(1)先求出导函数,再根据导函数正负得出函数的单调性,进而求出函数极值即可; (2)先把恒成立问题转化为,再构造函数根据导函数分类讨论分,,讨论单调性计算求参. 【详解】(1)若,则,所以, 令,解得,令,解得,令,解得, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以的极大值为,无极小值. (2)对任意的恒成立,即对任意的恒成立, 令,所以, 令,所以 ,当时,,又,所以, 所以在上恒成立, 所以即在区间上单调递增, 所以,所以在区间上单调递增, 所以,符合题意; 当时,令,解得, 则即在区间上单调递减; 所以当时,,所以在区间上单调递减, 所以当时,,不符合题意; 当时,又,所以,所以即在区间上单调递减, 所以,所以在区间上单调递减,所以,不符合题意. 综上,的取值范围为. 【变式3-3】.(24-25高三下·江苏南通·阶段练习)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若对任意的恒有,求实数的取值范围. 【答案】(1)在上单调递增,无减区间 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】(1)先求函数的定义域,再利用导数求单调区间; (2)由得,两边同时取自然对数有即,令,只需即可,最后利用导数根据的情况分类讨论即可求解. 【详解】(1)函数定义域为, 所以, 故函数在上单调递增,无递减区间; (2)因为,即, 所以,即, 令, 所以, 当时,,所以成立; 当时,,显然成立; 当时,令, 当时,,在单调递增, 所以不满足题意; 【考点题型四】借助分类讨论法解决能成立(有解)问题() 【例4】(2025·新疆喀什·二模)已知函数 (1)当时,求的极值; (2)若存在,使得,求的取值范围. 【答案】(1)极大值为,极小值为 (2) 【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究能成立问题、由导数求函数的最值(含参) 【分析】(1)结合导数分析函数的单调性,进而求解极值; (2)求导,分,,三种情况分析求解即可. 【详解】(1)当时,, 则, 令,得;令,得或, 所以函数在和上单调递增,在上单调递减, 则时,函数取得极大值, 时,函数取得极小值. (2)由,, 则, 当时,,此时,函数在上单调递增, 则,即; 当时,, 则时,;时,, 则函数在上单调递减,在上单调递增, 则,即,与矛盾,不符合题意; 当时,,此时,函数在上单调递减, 则,即恒成立,符合题意. 综上所述,的取值范围为. 【变式4-1】.(23-24高二下·福建泉州·期中)已知函数,若不等式的解集中有且仅有一个整数,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【知识点】利用导数研究能成立问题、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】利用导数求出函数的单调区间及极值,作出函数的大致图象,由仅有一个整数解,得只有一个整数解,再结合图象即可得解. 【详解】, 当时,,当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以, 又当时,,当时,且, 作出的函数图象如图所示:    由仅有一个整数解, 得只有一个整数解, 设,由图象可知: 当时,在上恒成立,不符合题意, 当时,若只有1个整数解,则此整数解必为1, 所以,即,解得. 故选:D. 综上:实数的取值范围是. 【变式4-2】.(2025·辽宁·模拟预测)已知函数的图象的一条切线方程是. (1)求; (2)若关于的不等式有解,求的取值范围. 【答案】(1); (2). 【知识点】已知切线(斜率)求参数、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)设切点,根据导数的几何意义求得,结合,构造,应用导数研究其零点,即可求参数值; (2)问题化为有解,构造研究不等式能成立求参数范围. 【详解】(1)设的图象与直线切于点,则①, ,则,即,代入①式得. 令,则, 当时,,在上单调递减, 当时,,在上单调递增, 所以,当且仅当时取等号, 故,即. (2)由题意得有解,即有解. 令,则, 若,则,则,符合题意; 若,即,则,不符合题意; 若, 当时,,在上单调递减, 当时,,在上单调递增, 所以,解得. 综上,的取值范围为. 【考点题型五】最值定位法解决双参不等式问题() 【例5】(24-25高三上·福建龙岩·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)设,若对任意,均存在,使得,求实数的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)求导,根据导数分情况讨论导函数零点情况及函数单调性; (2)根据题意可得,分别求最大值即可得不等式,解不等式即可求解. 【详解】(1)由,, 得. 令,解得. 当时,, 当时,单调递增; 当时,单调递减; 当时,单调递增. 当时,恒成立,在上单调递增. 当时,, 当时,单调递增; 当时,单调递减; 当时,单调递增. 综上所述,当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,; 当时,的单调递增区间为,无单调递减区间; 当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为. (2)因为对任意,均存在,使得, 所以, 当时,取得最大值,最大值为0. 由(1)得,当时,在]上单调递增, 即当时,取得最大值, 所以,解得,即. 当时,在上单调递增,在上单调递减, 当时,取得最大值. 设, 则,单调递增, 所以成立,所以无解. 综上所述,的取值范围为. 【变式5-1】.(23-24高二下·甘肃张掖·阶段练习)已知函数为的导数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2),若对任意,均存在,使得,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)先求出导函数,由得到切线斜率,再根据点坐标即可得到切线方程; (2)转化问题为,结合二次函数性质可求得的最小值,构造,由的导函数判断的单调性,利用端点值和极值判断的正负,进而判断的单调性,求得,即可求解. 【详解】(1)由题意,所以0, 即切线的斜率,且, 所以曲线在点处的切线方程为. (2)由题意知, 且的对称轴为直线, 所以当时,. 由(1),设,则, 所以, 当时,; 当时,, 所以在区间上单调递增,在区间上单调递减. 又,所以在区间上只有一个零点, 设为,且当时,;当时,, 所以在区间上单调递增,在区间上单调递减, 又, 所以当时,, 所以,即, 因此,实数的取值范围是. 【变式5-2】.(2024·广西柳州·二模)已知函数. (1)讨论函数的单调性; (2)设(为自然对数的底数),当时,对任意,存在,使,求实数的取值范围. 【答案】(1)分类讨论,答案见解析; (2). 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题 【分析】(1)求出函数的导数,再分类讨论求出函数的单调区间作答. (2)利用(1)的结论求出在上的最大值,再利用给定条件,构建不等式并分离参数,构造函数,求出函数最大值作答. 【详解】(1)函数的定义域为,求导得, 而,当时,由得,由得, 因此函数在上单调递减,在上单调递增, 当时,由得,由得, 因此函数在上单调递减,在上单调递增. (2)当时,由(1)知,函数在上单调递减,而,则, 任意,存在,使等价于,恒成立, 则有,成立,令, 则,当时,,当时,, 即有在上单调递增,在上单调递减,, 因此当时,最大值为,则, 所以实数的取值范围是. 【考点题型六】等价转化法解决问题() 【例6】(24-25高二下·广西南宁·阶段练习)设函数. (1)若在定义域上单调,求参数的范围? (2)若,判断与在处是否有公切线?若存在,则求出其公切线,若不存在,请说明理由. (3)若当时,恒成立.求参数的范围. 【答案】(1) (2)存在,切线方程为 (3) 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究不等式恒成立问题、由函数在区间上的单调性求参数 【分析】(1)根据函数单调性与导数的关系,转化为恒成立即可求解; (2)由题设求出的值,再分别求出与在处的切点和切线的斜率即可判断求解. (3)令,一方面由题意得成立的必要条件;再证的充分性,将看作以为主元的函数,时,由在上单调性,得为的最小值.设,再通过导数研究其单调性及最值证明在上恒成立即可. 【详解】(1)由得 因为在定义域上单调,所以恒成立. ∴解得 所以的范围是. (2)由题意得 ,,即. 与在处切线斜率相等,且切点为. 与在处有公切线,切线方程为, 即. (3)令,则, 由题意时,恒成立 为成立的必要条件. 下面证明:为成立的充分条件. 把函数看作以变量为主元的函数, 于是设, 当时,可知在上单调递增, 所以有最小值为. 于是设, 下证在上恒成立. . 则. 令 在上单调递增. ,使得. 于是即在上单调递减,在上单调递增. .故. 于是有当时,单调递增; 时,单调递减. 因为,所以的最小值为0. 即恒成立. 综上原命题成立. 所以参数的范围为. 【变式6-1】.(24-25高三上·浙江绍兴·期末)已知函数,. (1)讨论函数的单调性; (2)若有极大值点,且时恒成立,求的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间、根据极值点求参数 【分析】(1)对求导,按实数的取值分类讨论,利用函数单调性与导数符号的关系求单调性即可; (2)先将函数代入利用参变分离得到,再构造新函数,利用导数研究函数的单调性求的最大值即可求得的取值范围. 【详解】(1)由题意可得当时,在上单调递增, 当时,,令解得, 若,当时,,单调递减,当时,,单调递增, 若,当时,,单调递增,当时,,单调递减; 综上所述,当时,在上单调递增, 当时,在单调递减,在单调递增, 当时,在单调递增,在单调递减. (2)由(1)可得若有极大值点,则,, 此时, 当时,;当时,,故为的极大值点, 故符合. 当时恒成立,即恒成立, 即恒成立, 令,只需即可, , 令,则恒成立, 故在上单调递减,, 所以恒成立, 所以当时,,单调递减,当时,,单调递增, 所以, 所以的取值范围为. 【点睛】本题考查导数研究函数的单调性、导数研究函数的极值,还考查了构造法、参变分离法、分类讨论等思想方法,属于较难题. 【变式6-2】.(24-25高三上·天津河东·期末)已知函数与为函数的极值点. (1)求的值; (2)求在点处的切线方程; (3)若恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、根据极值点求参数、求在曲线上一点处的切线方程(斜率) 【分析】(1)根据极值点与导数的关系,得,解得答案; (2)根据导数的几何意义得出切线斜率,点斜式得切线方程; (3)由参变分离得,利用导数求出函数的最小值,的答案. 【详解】(1)由题意可为,的定义域为 因为在处取得极值,所以,解, 当时,单调递增;当时,单调递减, 经检验,符合题意, 所以. (2) 所以切线方程为. . (3)若恒成立,则, 由, 因为,所以, 令,则, 令,则, 所以在区间上单调递增, 因为,, 所以存在唯一,使得, 即,即 令,则, 所以函数在上单调递增, 因为,则,,由, 则,所以, 当时,,,单调递减, 当时,,单调递增, 所以, 则, 所以实数的取值范围为 【点睛】方法点睛:函数恒成立问题的求解方法: (1)首先参变分离; (2)利用导数求得分离后函数的最值; (3)根据函数的最值得到参数范围. 【变式6-3】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的一个极值点为. (1)求函数的极小值; (2)若函数,当时,,求实数m的取值范围. 【答案】(1)极小值为 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、根据极值点求参数、求已知函数的极值、利用导数证明不等式 【分析】(1)根据极值点的定义可得,解出a,验证即可; (2)等价于在上恒成立.易知不等式成立;当、时,分离参数可得,利用导数求出的最值即可. 【详解】(1) ,解得, 则, 当或时,单调递增; 当时,单调道减, 故在处取得极小值,极小值为. (2)当时,等价于 在上恒成立, 整理得, 当时,显然成立; 当时,, 令, , 当时,单调递增,则, 故,即; 当时,,由上知,当时,单调递增; 当时,单调递减,则, 故,即. 综上可得,. 【考点题型七】值域法解决双参等式问题() 【例7】(24-25高一上·广东茂名·阶段练习)已知. (1)求的解析式; (2)函数,若对任意,总存在,使成立,求的取值. 【答案】(1) (2) 【知识点】已知f(g(x))求解析式、利用函数单调性求最值或值域、求二次函数的值域或最值、复合函数的值域 【分析】(1)利用换元法求解即可; (2)令,则代入化简,由对勾函数的性质可求出的值域,再利用换元法将化为,进而由二次函数的性质求出的值域,由题意可知的值域是值域的子集,列出不等式组,求解即可. 【详解】(1)令,得到,即, 所以; (2)令,则,,, 所以, 由对勾函数的性质可得在上单调递减,在上单调递增, 当时,,当时,,当时,, 的值域为, 当时,,令, 则可化为,, 因为,在单调递增,所以, 即当时,, 因为对任意,总存在,使成立, 所以的值域是值域的子集, 则,解得. 【变式7-1】.(23-24高一上·山东青岛·期中)已知函数为定义在上的奇函数. (1)求实数b的值; (2)当时,用单调性定义判断函数在区间上的单调性; (3)当时,设,若对任意的,总存在,使得成立,求m的取值范围. 【答案】(1) (2)函数在区间上是减函数,证明见解析 (3) 【知识点】根据值域求参数的值或者范围、定义法判断或证明函数的单调性、由奇偶性求参数 【分析】(1)利用奇函数性质求解参数并检验; (2)利用单调性的定义按照步骤证明即可; (3)由题意函数在上的值域为函数在上的值域的子集,利用单调性求解的值域,分类讨论利用二次函数的单调性求解值域,然后列不等式求解即可. 【详解】(1)因为函数为定义在上的奇函数,所以. 经检验为奇函数,所以. (2)由(1)可得,下面证明函数在区间上是减函数. 证明:任取,则有 . 再根据,可得,,,, 又,所以,即, 所以函数在区间上单调递减. (3)若对任意的,总存在,使得成立, 则函数在上的值域为函数在上的值域的子集, 因为函数在上单调递减,则当时,,, 所以,记函数在区间内的值域为. 当时,在上单调递减, 则,,得在区间内的值域为. 因为,所以对任意的,总存在,使得成立. 当时,为开口向下的二次函数,对称轴, 所以在上单调递减,则,, 所以在区间内的值域为, 因为,所以,所以,所以, 当时, (i)当时,,在上单调递减,且, 则,, 得在区间内的值域为, 因为,所以对任意的,总存在,使得成立. (ii)当时,,在上单调递减,在上单调递增, 则,, 得在区间内的值域为, 所以,该不等式组无解; (iii)当时,,在上单调递减,在上单调递增, 则,, 得在区间内的值域为,不符合题意. 综上,实数m的取值范围为. 【变式7-2】.(23-24高一上·广东揭阳·期末)已知是定义在上的奇函数,其中、,且. (1)求、的值; (2)判断在上的单调性,并用单调性的定义证明; (3)设,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围. 【答案】(1), (2)在上为减函数,证明见解析 (3). 【知识点】根据值域求参数的值或者范围、定义法判断或证明函数的单调性、由奇偶性求参数 【分析】(1)利用奇函数的性质可得出,再结合可求得、的值,然后验证出函数为奇函数即可; (2)判断出函数在上为减函数,然后任取、且,作差,因式分解后判断的符号,结合函数单调性的定义可证得结论成立; (3)记在区间内的值域为,在区间内的值域为,将问题转化为时求实数的取值范围,利用单调性求出的值域,分,、、和四种情况讨论,结合单调性求出的值域,即可得到答案. 【详解】(1)解:因为函数是定义在上的奇函数,则,可得, 则,则,解得,所以,,下面验证函数为奇函数. 对任意的,,故函数的定义域为, 则,故函数为奇函数,合乎题意, 因此,,. (2)解:函数在上单调递减,证明如下: 任取、且,即,则,, 则, 所以,,故函数在上单调递减. (3)解:若对任意的,总存在,使得成立, 则函数在上的值域为函数在上的值域的子集, 因为函数在上单调递减, 则当时,,, 所以,记在区间内的值域为. ①当时,在上单调递减, 则,,得在区间内的值域为. 因为,所以对任意的,总存在,使得成立. ②当时,,在上单调递减,且, 则,,得在区间内的值域为, 因为,所以对任意的,总存在,使得成立. ③当时,,在上单调递减,在上单调递增, 则,得在区间内的值域为 ,所以,该不等式组无解; ④当时,,在上单调递减,在上单调递增, 则,得在区间内的值域为,不符合题意. ⑤当时,在上的值域为,此时为值域的子集, 综上,实数的取值范围为. 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化: 一般地,已知函数,,,. (1)若,,有成立,则; (2)若,,有成立,则; (3)若,,有成立,则; (4)若,,有成立,则的值域是的值域的子集. 【变式7-3】.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知函数,且不等式的解集为. (1)求实数的值; (2)解关于的不等式(其中为常数); (3)已知,若存在,使得成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)答案见解析 (3) 【知识点】根据值域求参数的值或者范围、解含有参数的一元二次不等式、由一元二次不等式的解确定参数 【分析】(1)由题意判断出是方程的两根,即可求解; (2)对a分类讨论,分别写出不等式的解集; (3)设的值域为的值域为,判断出,列不等式组,求出m的范围. 【详解】(1)因为,所以可化为,即, 因为不等式的解集为,即是方程的两根, 将代入,得,故, 再由韦达定理得,故. (2)可化为,即, 当时,解得, 当时,不等式为,无解; 当时,解得; 综上所述, 当时,不等式解集为; 当时,不等式解集为; 当时,不等式解集为. (3)因为存在,存在,使得成立, 设的值域为的值域为,则, 由(1)得,对称轴为, 故在上单调递增,所以, ①当时,,不满足题意; ②当时,在上单调递增,所以,所以,解得:; ③当时,在上单调递减,所以,所以,解得:; 综上所述,. 【点睛】方法点睛:常见解不等式的类型: (1)解一元二次不等式用图像法或因式分解法; (2)分式不等式化为标准型后利用商的符号法则; (3)高次不等式用穿针引线法; (4)含参数的不等式需要分类讨论. 提升训练 一、单选题 1.(24-25高三上·山东青岛·期末)已知,若不等式对任意恒成立,则的最大值是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】先证明若原不等式恒成立,则必有,再证明当时,原不等式恒成立,即可得到的最大值是. 【详解】①若,则当时,有,从而原不等式对不成立,不满足条件; 这表明若原不等式恒成立,则必有; ②当时,原不等式等价于,下面证明该不等式恒成立: 设,则对有,对有. 从而在上递减,在上递增,故. 这就意味着,即. 从而此时原不等式恒成立,满足条件. 综合①②两个方面可知,的最大值是. 故选:B. 2.(24-25高二上·全国·课后作业)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】设,利用导数求出函数的最小值,由,即可求出的取值范围. 【详解】设,则恒成立,, , 所以,当时,;当时,, 在上单调递减,在上单调递增, ,解得, 即实数的取值范围为. 故选:B. 3.(24-25高三上·江西赣州·阶段练习)已知不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】首先根据条件证明,然后在的情况下证明不等式恒成立,即可得到的取值范围是. 【详解】设,则对有,对有. 从而在上递减,在上递增,所以,故. ①一方面,在条件中令,即得. 假设,则,从而,矛盾. 所以一定有. ②另一方面,若: 首先有. 以及. 将两个不等式相加,就得到,从而. 由于,故,所以对任意,有. 而对任意的,显然也有,所以,从而时条件一定满足. 综合①②两个方面,可知的取值范围是. 故选:B. 4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数,若,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】由题意可得,构造函数,借助导数研究其单调性即可得解. 【详解】等价于, 令,则, 当时,单调递减; 当时,单调递增. 所以, 所以只需,即. 故选:B. 5.(2024高三·全国·专题练习)函数,若存在,使有解,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题 【分析】构造函数,利用导数求最值,进而得的取值范围. 【详解】若存在,使得有解,即. 设,,则. 令,解得, 当时,,单调递增; 当时,,单调递减,所以. 故的取值范围为. 故选:A 6.(23-24高二下·福建宁德·期末)已知,,若存在,,使得成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】利用导数研究能成立问题、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】原命题等价于,再求和解不等式即得解. 【详解】,使得成立,则, 由题得, 当时,,当时,, 所以函数在(-∞,0)单调递增,在(0,+∞)单调递减, 所以, 由题得, ∴ 故选:B. 7.(23-24高二上·河南焦作·期末)若存在,使得不等式成立,则实数k的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【知识点】一元二次不等式在某区间上有解问题、利用导数研究能成立问题、利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】根据题意和一元二次不等式能成立可得对于,成立, 令,利用导数讨论函数的单调性,即可求出. 【详解】存在,不等式成立, 则,能成立, 即对于,成立, 令,, 则,令, 所以当,单调递增, 当,单调递减, 又,所以, 所以. 故选:C 8.(23-24高二下·安徽黄山·期中)设函数,若存在区间,使在上的值域是,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】利用导数研究方程的根、利用导数研究能成立问题 【分析】利用导数判断函数在区间上递增,根据题意问题等价于方程在上至少有两个不等正根,分离参数得,令,函数的图象与直线的图象至少有两个不同的公共点,再利用导数研究函数的单调性、极值即可求解. 【详解】解:, 设,则, 当时,,递增,当时,,递减, 故,故在区间上递增, 又∵,故在上单调递增. ∴在上的值域为. 又∵上的值域是,故,, 存在区间满足题意,等价于方程在上至少有两个不等正根, 分离参数得,令, 则题意等价于函数的图象与直线的图象至少有两个不同的公共点. ,得, 由得,当得, 得在递减,在递增, 又∵当时,,趋近于时,趋近于. ∴题意等价于, ∵,,, 故选:B. 二、多选题 9.(23-24高二下·河北秦皇岛·阶段练习)已知函数,若,,则的取值可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】BD 【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】由得到,在定义域范围内利用函数导数性质进行讨论分析即可. 【详解】由,且函数定义域为, 所以有,即, ①当时,有恒成立,故; ②当时,,所以, 令,则,又, 所以,所以在上单调递减, 且,所以; ③当时,,所以, 由,则,又 令, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以,所以. 故. 故选:BD. 10.(23-24高二下·河南洛阳·期中)已知,则使恒成立的值可以是(    ) A. B.2 C.4 D.5 【答案】ABC 【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】由已知结合常见不等式,,对进行不等式放缩,求解出的范围即可求解. 【详解】设,则, 当时,,在上单调递增, 当时,,在上单调递减, 故,即, 设, 则当时在上单调递减, 当时,在上单调递增, 故当,故 因为, 所以,但显然等号无法同时取得, 所以,即, 又恒成立, 所以. 故选:ABC. 【点睛】结论点睛:常用的不等式:,,,,,. 三、填空题 11.(24-25高二下·全国·课后作业)设函数,若对于任意的,都有成立,则实数a的值为 . 【答案】4 【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数研究不等式恒成立问题、由导数求函数的最值(含参) 【分析】由题意求导得函数的单调区间,进一步由,且列不等式组即可求解. 【详解】由题意得,,令,解得,. ①当时,,单调递增; ②当时,,单调递减; ③当时,,单调递增. 所以只需,且即可, 由,可得, 由,可得, 综上可得,. 故答案为:4. 12.(23-24高二下·天津南开·期中)已知函数,,,,使不等式成立,则的取值范围是 . 【答案】 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究能成立问题 【分析】根据题意得,再利用导数求出最值,代入即可得解. 【详解】因为对,,使不等式成立,所以, 当时,,由,得,由,得, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以, 因为在上单调递减,所以, 所以,即. 故答案为:. 四、解答题 13.(23-24高三上·江西南昌·阶段练习)已知,函数,(是自然对数的底数). (1)讨论函数极值点的个数; (2)若对任意的恒成立,求实数的值; (3)在第(2)小题的条件下,若存在,使得,求实数的取值范围. 【答案】(1)当时,极值点的个数为;当时,极值点的个数为 (2) (3) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究能成立问题、求已知函数的极值点 【分析】(1)对和分类讨论,即可得到答案; (2)先通过题设条件得到,然后证明满足条件即可; (3)分和进行讨论,在相应情况下利用导数工具研究原条件是否成立即可. 【详解】(1)当时,由知单调递增,所以极值点的个数为; 当时,对有,对有, 所以在上递减,在上递增,所以恰有个极值点. 综上,当时,极值点的个数为; 当时,极值点的个数为; (2)根据已知有,所以,故. 此时由(1)中得到的单调性,可知仅在处取得最小值. 假设,则,但,这导致矛盾,所以,即. 当时,由(1)中得到的单调性知在处取得最小值,所以,确实满足条件. 综上,的值为. (3)此时,,根据(2)的结论,我们有. 设,则. 再设,则. 情况一:若,则对有,故在上递增,从而对有. 从而在上递增,这就意味着对都有. 从而对任意,都有,不满足条件; 情况二:若,令是两个正数和中较小的一个,则对有. 故在上递减,从而对有. 从而在上递减,这就意味着,所以存在使得,满足条件. 综合以上两种情况,可知的取值范围是. 【点睛】关键点点睛:本题的关键在于使用导数工具研究相应函数的单调性. 14.(23-24高三上·贵州安顺·期末)已知函数 (1)求的单调增区间; (2)方程在有解,求实数m的范围. 【答案】(1)单调递增区间为,; (2). 【知识点】利用导数研究能成立问题、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】(1)求导,解不等式求出单调递增区间; (2)先求出在区间上的最大值为4,最小值为1,从而得到答案. 【详解】(1)的定义域为R, , 当时,;时,; 故单调增区间为,; (2)由(1)知,函数在区间,上单调递增, 在区间上单调递减, ∵,,,, ∴,, 故函数在区间上的最大值为4,最小值为1, ∴, ∴. 15.(24-25高三下·陕西咸阳·阶段练习)设函数. (1)讨论函数的单调性; (2)若恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)求出函数的导数,讨论的范围确定导数正负可得出单调性; (2)由已知得恒成立,令,利用导数求得的最小值即可. 【详解】(1)由,则 当时,恒成立,则在上单调递增; 当时,令,解得, 时,,则在上单调递增; 时,,则在上单调递减. (2) 由题意恒成立, 因为,即得恒成立,即,, 记则, 令,得,令,得,即在上单调递减, 令可得,即在上单调递增, 所以, 所以,即实数的取值范围为. 16.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知函数. (1)求函数的单调区间和极值. (2)若对恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、利用导数研究不等式恒成立问题 【分析】(1)利用导数与函数单调性之间的关系可求得函数的增区间和减区间,即求得函数的极大值和极小值; (2)利用导数求出函数在区间上的最小值,可得出,由此可解得实数的取值范围. 【详解】(1)因为,则, 令,可得或,列表如下: 增 极大值 减 极小值 增 所以,函数的增区间为、,减区间为, 函数的极大值为,极小值为. (2)由(1)可知,函数在区间上单调递增,在上单调递减,在上单调递增, 且, 故当时,, 因为对恒成立,则,解得, 因此,实数的取值范围是. 3 / 3 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题04 第五章 导数与不等式(含恒成立,能成立问题)(5考点清单,知识导图+7个题型解读&提升训练)-2024-2025学年高二数学下学期期中考点大串讲(人教A版2019)
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