专题一 微专题6 恒成立问题与能成立问题-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考数学复习讲义课件(基础版)(课件PPT+word教案)

2025-04-25
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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 -
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 函数与导数
使用场景 高考复习-二轮专题
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 6.05 MB
发布时间 2025-04-25
更新时间 2025-04-25
作者 山东金榜苑文化传媒有限责任公司
品牌系列 步步高·大二轮专题复习
审核时间 2025-04-25
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来源 学科网

内容正文:

微专题6 恒成立问题与能成立问题 [考情分析] 恒成立问题(能成立问题)多与参数的取值范围问题联系在一起,是近几年高考的热门题型,可以出现在选择、填空或解答题中,也经常以压轴解答题形式出现,难度较大. 考点一 利用导数研究恒成立问题 例1 (2024·浙江省宁波市镇海中学模拟)已知函数f(x)=ex-ax-1. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若对任意的x≥0,f(x)≥0恒成立,求a的范围. 解 (1)f'(x)=ex-a, 当a≤0时,f'(x)>0恒成立,故f(x)在R上单调递增; 当a>0时,令f'(x)=0,解得x=ln a, 所以当x∈(ln a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(-∞,ln a)时,f'(x)<0,f(x)单调递减. 综上,当a≤0时,f(x)在R上单调递增;当a>0时,f(x)在(ln a,+∞)上单调递增,在(-∞,ln a)上单调递减. (2)方法一 (分类讨论求最值) f'(x)=ex-a, ∵x≥0,∴ex≥1, ①当a≤1时,f'(x)≥0, ∴f(x)在[0,+∞)上单调递增, ∴f(x)min=f(0)=0,∴f(x)≥0, 故a≤1满足题意. ②当a>1时,令f'(x)=0⇒x=ln a, ∴当x∈[0,ln a)时,f'(x)<0, 当x∈(ln a,+∞)时,f'(x)>0, ∴f(x)在[0,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增, ∴f(x)min=f(ln a)<f(0)=0与f(x)≥0矛盾,故a>1不符合题意, 综上,a≤1. 方法二 (分离参数,利用洛必达法则求最值) 当x=0时,f(0)=e0-0-1=0,符合题意, 此时a∈R; 当x>0时,∵f(x)≥0恒成立,即a≤恒成立,令g(x)=,x>0, 则g'(x)=, 再令h(x)=(x-1)ex+1,x>0, 则h'(x)=xex>0在(0,+∞)上恒成立, 则h(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴h(x)>h(0)=0,即g'(x)>0在(0,+∞)上恒成立, ∴g(x)在(0,+∞)上单调递增, ∵===1,∴a≤1. 综上,a≤1. [规律方法] 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. 跟踪演练1 (2024·安庆模拟)已知函数f(x)=2ln x-x+(m∈R). (1)当m=-3时,求函数f(x)的单调区间; (2)若不等式f(x)≤0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,求实数m的取值范围. 解 (1)当m=-3时,f(x)=2ln x-x-,其定义域为(0,+∞), f'(x)=-1+==, 令f'(x)=0,得x=3(x=-1舍去), 当0<x<3时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x>3时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减. 所以函数f(x)的单调递增区间为(0,3),单调递减区间为(3,+∞). (2)方法一 由条件可知f(1)≤0,于是m-1≤0,解得m≤1. 当m≤1时,f(x)=2ln x-x+≤2ln x-x+, 构造函数g(x)=2ln x-x+,x≥1, g'(x)=-1-=-≤0, 所以函数g(x)在[1,+∞)上单调递减,于是g(x)≤g(1)=0,即f(x)≤0, 因此实数m的取值范围是(-∞,1]. 方法二 由条件可知m≤x2-2xln x对任意的x∈[1,+∞)恒成立, 令h(x)=x2-2xln x,x≥1,只需m≤h(x)min即可. h'(x)=2x-2(ln x+1)=2(x-ln x-1), 令μ(x)=x-ln x-1,x≥1, 则μ'(x)=≥0, 所以函数h'(x)在[1,+∞)上单调递增, 于是h'(x)≥h'(1)=0,所以函数h(x)在[1,+∞)上单调递增, 所以h(x)min=h(1)=1,于是m≤1,因此实数m的取值范围是(-∞,1]. 考点二 利用导数研究能成立问题 例2 已知函数f(x)=4ln x-ax+(a≥0). (1)当a=时,求f(x)的极值; (2)当a≥1时,设g(x)=2ex-4x+2a,若存在x1,x2∈,f(x1)>g(x2),求实数a的取值范围. 解 (1)f(x)的定义域为(0,+∞), 当a=时,f(x)=4ln x-+, ∴f'(x)=--=-, 令f'(x)>0 ,可得1<x<7, 令f'(x)<0,可得0<x<1或x>7, ∴函数的单调递减区间为(0,1),(7,+∞),单调递增区间为(1,7), ∴当x=1时,f(x)取得极小值3; 当x=7时,f(x)取得极大值4ln 7-3. (2)f'(x)=, 令h(x)=-ax2+4x-(a+3),x>0, 若a≥1,则Δ=16-4a2-12a=-4(a-1)(a+4)≤0,故h(x)≤0,即f'(x)≤0, ∴当a≥1时,f(x)在上单调递减, ∴f(x)在上的最大值为f=-4ln 2+a+6, g'(x)=2ex-4,令g'(x)=0,得x=ln 2, 当x∈时,g'(x)<0,g(x)单调递减, 当x∈(ln 2,2]时,g'(x)>0,g(x)单调递增, ∴g(x)在上的最小值为g(ln 2)=4-4ln 2+2a, 由题意可知-4ln 2+a+6>4-4ln 2+2a,解得a<4, 又∵a≥1,∴1≤a<4,即实数a的取值范围为[1,4). [规律方法] 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. 含参数的不等式能成立(存在性)问题的转化方法 若a>f(x)在x∈D上能成立,则a>f(x)min; 若a<f(x)在x∈D上能成立,则a<f(x)max. 跟踪演练2 (2024·河南名校模拟)已知函数f(x)=ln x+2ax(a∈R). (1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间; (2)若g(x)=f(x)-2x2,不等式g(x)≥-1在[1,+∞)上存在实数解,求实数a的取值范围. 解 (1)当a=-1时,f(x)=ln x-2x(x>0), ∴f'(x)=-2, 由f'(x)>0,得0<x<, 由f'(x)<0,得x>, ∴函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为. (2)原条件等价于g(x)=ln x-2x2+2ax≥-1在[1,+∞)上存在实数解. 可化为a≥在[1,+∞)上存在实数解, 令h(x)=,x∈[1,+∞), 则h'(x)==, ∴当x∈[1,+∞)时,2x2+ln x>0, 得h'(x)=>0, 故h(x)在[1,+∞)上单调递增, ∴h(x)的最小值为h(1)=, ∴当a≥时,不等式g(x)≥-1在[1,+∞)上存在实数解,故a的取值范围是. 专题强化练 (分值:50分) 1.(16分)已知函数f(x)=ln x,g(x)=-1,其中a为常数. (1)过原点作f(x)图象的切线l,求直线l的方程;(7分) (2)若∃x∈(0,+∞),使f(x)≤g(x)成立,求a的最小值.(9分) 解 (1)f'(x)=, 设切点坐标为(t,ln t),t>0, 则切线方程为y-ln t=(x-t), 因为切线经过原点O,所以-ln t=(-t), 解得t=e, 所以切线的斜率为, 所以l的方程为x-ey=0. (2)∃x∈(0,+∞),f(x)≤g(x), 即ln x≤-1成立, 则a≥x(ln x+1)在(0,+∞)上有解, 故当x∈(0,+∞)时,a≥[x(ln x+1)]min. 令h(x)=x(ln x+1),x>0,h'(x)=ln x+2, 令h'(x)>0得x∈; 令h'(x)<0得x∈, 故h(x)在上单调递减, 在上单调递增, 所以h(x)min=h=-, 则a≥-,故a的最小值为-. 2.(17分)(2024·保定模拟)已知函数f(x)=ax+ln(x+1). (1)若a=-2,求f(x)的单调区间;(8分) (2)若f(x)≤0恒成立,求a的取值集合.(9分) 解 (1)由a=-2,得f(x)=-2x+ln(x+1),定义域为(-1,+∞), 则f'(x)=-2+=, 当x∈时,f'(x)>0, 当x∈时,f'(x)<0, 故f(x)的单调递增区间为, 单调递减区间为. (2)由f(x)=ax+ln(x+1),x∈(-1,+∞), 得f'(x)=a+, 若a≥0,则显然f(2)=2a+ln 3>0,不符合题意, 则a<0,令f'(x)=0,解得x=->-1, 则当x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增, 当x∈时,f'(x)<0,f(x)单调递减,f(x)max=f=-a-1-ln(-a), 则-a-1-ln(-a)≤0,即a+1+ln(-a)≥0, 令g(a)=a+1+ln(-a),a<0, 则g'(a)=1+=, 当a∈(-∞,-1)时,g'(a)>0,g(a)单调递增, 当a∈(-1,0)时,g'(a)<0,g(a)单调递减, 所以g(a)max=g(-1)=0, 当满足g(a)≥0时,a=-1, 所以a的取值集合为{-1}. 3.(17分)(2024·绵阳模拟)已知函数f(x)=2sin x+ln(x+1)-ax. (1)当a=2时,求函数f(x)在区间上零点的个数;(8分) (2)当x≥0时,不等式f(x)≤0恒成立,求实数a的取值范围.(9分) 解 (1)当a=2时,f(x)=2sin x+ln(x+1)-2x, 令g(x)=f'(x)=2cos x+-2, 则g'(x)=-2sin x-, 当x∈时,g'(x)<0, g(x)在上单调递减, 即f'(x)在上单调递减, 且f'(0)=1>0,f'=-2<0, ∴∃x0∈,使f'(x0)=0, ∴f(x)在(0,x0)上单调递增,在上单调递减, ∵f(0)=0,f=2-π+ln<0, ∴f(x)在上有1个零点. (2)f'(x)=2cos x+-a,注意到f(0)=0,要使f(x)≤0,则须满足f'(0)≤0,即2+1-a≤0,得a≥3. 下证:当a≥3时,∀x∈[0,+∞),均有f(x)≤0. 当a≥3时,f'(x)=2cos x+-a≤2cos x+-3≤-1=≤0, ∴此时f(x)在[0,+∞)上单调递减,∴此时f(x)≤f(0)=0. 当a<3时,f'(0)=3-a>0,必存在x1∈(0,+∞), 使f(x)在(0,x1)上单调递增,那么∀x∈(0,x1)均有f(x)>f(0)=0,与f(x)≤0在x∈[0,+∞)上恒成立矛盾. 综上所述,a的取值范围为[3,+∞). 学科网(北京)股份有限公司 $$ 恒成立问题与能成立问题 微专题6 恒成立问题(能成立问题)多与参数的取值范围问题联系在一起,是近几年高考的热门题型,可以出现在选择、填空或解答题中,也经常以压轴解答题形式出现,难度较大. 考情分析 考点一 考点二 利用导数研究恒成立问题 利用导数研究能成立问题 专题强化练 内容索引 考点一 利用导数研究恒成立问题 (2024·浙江省宁波市镇海中学模拟)已知函数f(x)=ex-ax-1. (1)讨论f(x)的单调性; 例1 f'(x)=ex-a, 当a≤0时,f'(x)>0恒成立,故f(x)在R上单调递增; 当a>0时,令f'(x)=0,解得x=ln a, 所以当x∈(ln a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(-∞,ln a)时,f'(x)<0,f(x)单调递减. 综上,当a≤0时,f(x)在R上单调递增;当a>0时,f(x)在(ln a,+∞)上单调递增,在(-∞,ln a)上单调递减. (2)若对任意的x≥0,f(x)≥0恒成立,求a的范围. 方法一 (分类讨论求最值) f'(x)=ex-a, ∵x≥0,∴ex≥1, ①当a≤1时,f'(x)≥0, ∴f(x)在[0,+∞)上单调递增, ∴f(x)min=f(0)=0,∴f(x)≥0, 故a≤1满足题意. ②当a>1时,令f'(x)=0⇒x=ln a, ∴当x∈[0,ln a)时,f'(x)<0, 当x∈(ln a,+∞)时,f'(x)>0, ∴f(x)在[0,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增, ∴f(x)min=f(ln a)<f(0)=0与f(x)≥0矛盾,故a>1不符合题意, 综上,a≤1. 方法二 (分离参数,利用洛必达法则求最值) 当x=0时,f(0)=e0-0-1=0,符合题意, 此时a∈R; 当x>0时,∵f(x)≥0恒成立,即a≤恒成立,令g(x)=,x>0, 则g'(x)=, 再令h(x)=(x-1)ex+1,x>0, 则h'(x)=xex>0在(0,+∞)上恒成立, 则h(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴h(x)>h(0)=0,即g'(x)>0在(0,+∞)上恒成立, ∴g(x)在(0,+∞)上单调递增, ∵===1,∴a≤1. 综上,a≤1. 规律方法 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. (2024·安庆模拟)已知函数f(x)=2ln x-x+(m∈R). (1)当m=-3时,求函数f(x)的单调区间; 跟踪演练1 当m=-3时,f(x)=2ln x-x-,其定义域为(0,+∞), f'(x)=-1+==, 令f'(x)=0,得x=3(x=-1舍去), 当0<x<3时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x>3时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减. 所以函数f(x)的单调递增区间为(0,3),单调递减区间为(3,+∞). (2)若不等式f(x)≤0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,求实数m的取值范围. 方法一 由条件可知f(1)≤0,于是m-1≤0,解得m≤1. 当m≤1时,f(x)=2ln x-x+≤2ln x-x+, 构造函数g(x)=2ln x-x+,x≥1, g'(x)=-1-=-≤0, 所以函数g(x)在[1,+∞)上单调递减,于是g(x)≤g(1)=0,即f(x)≤0, 因此实数m的取值范围是(-∞,1]. 方法二 由条件可知m≤x2-2xln x对任意的x∈[1,+∞)恒成立, 令h(x)=x2-2xln x,x≥1,只需m≤h(x)min即可. h'(x)=2x-2(ln x+1)=2(x-ln x-1), 令μ(x)=x-ln x-1,x≥1, 则μ'(x)=≥0, 所以函数h'(x)在[1,+∞)上单调递增, 于是h'(x)≥h'(1)=0,所以函数h(x)在[1,+∞)上单调递增, 所以h(x)min=h(1)=1,于是m≤1,因此实数m的取值范围是(-∞,1]. 利用导数研究能成立问题 考点二 已知函数f(x)=4ln x-ax+(a≥0). (1)当a=时,求f(x)的极值; 例2 f(x)的定义域为(0,+∞), 当a=时,f(x)=4ln x-+, ∴f'(x)=--=-, 令f'(x)>0 ,可得1<x<7, 令f'(x)<0,可得0<x<1或x>7, ∴函数的单调递减区间为(0,1),(7,+∞),单调递增区间为(1,7), ∴当x=1时,f(x)取得极小值3; 当x=7时,f(x)取得极大值4ln 7-3. (2)当a≥1时,设g(x)=2ex-4x+2a,若存在x1,x2∈,f(x1)>g(x2),求实数a的取值范围. f'(x)=, 令h(x)=-ax2+4x-(a+3),x>0, 若a≥1,则Δ=16-4a2-12a=-4(a-1)(a+4)≤0,故h(x)≤0,即f'(x)≤0, ∴当a≥1时,f(x)在上单调递减, ∴f(x)在上的最大值为f=-4ln 2+a+6, g'(x)=2ex-4,令g'(x)=0,得x=ln 2, 当x∈时,g'(x)<0,g(x)单调递减, 当x∈(ln 2,2]时,g'(x)>0,g(x)单调递增, ∴g(x)在上的最小值为g(ln 2)=4-4ln 2+2a, 由题意可知-4ln 2+a+6>4-4ln 2+2a,解得a<4, 又∵a≥1,∴1≤a<4,即实数a的取值范围为[1,4). 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. 含参数的不等式能成立(存在性)问题的转化方法 若a>f(x)在x∈D上能成立,则a>f(x)min; 若a<f(x)在x∈D上能成立,则a<f(x)max. 规律方法 (2024·河南名校模拟)已知函数f(x)=ln x+2ax(a∈R). (1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间; 跟踪演练2 当a=-1时,f(x)=ln x-2x(x>0), ∴f'(x)=-2, 由f'(x)>0,得0<x<, 由f'(x)<0,得x>, ∴函数f(x)的单调递增区间为. (2)若g(x)=f(x)-2x2,不等式g(x)≥-1在[1,+∞)上存在实数解,求实数a的取值范围. 原条件等价于g(x)=ln x-2x2+2ax≥-1在[1,+∞)上存在实数解. 可化为a≥在[1,+∞)上存在实数解, 令h(x)=,x∈[1,+∞), 则h'(x)==, ∴当x∈[1,+∞)时,2x2+ln x>0, 得h'(x)=>0, 故h(x)在[1,+∞)上单调递增, ∴h(x)的最小值为h(1)=, ∴当a≥时,不等式g(x)≥-1在[1,+∞)上存在实数解,故a的取值范围是 专题强化练 1. (1)f'(x)=,设切点坐标为(t,ln t),t>0, 则切线方程为y-ln t=(x-t), 因为切线经过原点O, 所以-ln t=(-t),解得t=e, 所以切线的斜率为, 所以l的方程为x-ey=0. 1 2 3 答案 (2)∃x∈(0,+∞),f(x)≤g(x), 即ln x≤-1成立, 则a≥x(ln x+1)在(0,+∞)上有解, 故当x∈(0,+∞)时,a≥[x(ln x+1)]min. 令h(x)=x(ln x+1),x>0,h'(x)=ln x+2, 令h'(x)>0得x∈; 令h'(x)<0得x∈, 1 2 3 答案 1. 故h(x)在上单调递减, 在上单调递增, 所以h(x)min=h=-, 则a≥-,故a的最小值为-. 1 2 3 答案 1. (1)由a=-2, 得f(x)=-2x+ln(x+1), 定义域为(-1,+∞), 则f'(x)=-2+=, 当x∈时,f'(x)>0, 当x∈时,f'(x)<0, 1 2 3 答案 2. 故f(x)的单调递增区间为, 单调递减区间为. 1 2 3 答案 2. (2)由f(x)=ax+ln(x+1),x∈(-1,+∞), 得f'(x)=a+, 若a≥0,则显然f(2)=2a+ln 3>0,不符合题意, 则a<0,令f'(x)=0, 解得x=->-1, 则当x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增, 当x∈时,f'(x)<0,f(x)单调递减, 1 2 3 答案 2. f(x)max=f=-a-1-ln(-a), 则-a-1-ln(-a)≤0, 即a+1+ln(-a)≥0, 令g(a)=a+1+ln(-a),a<0, 则g'(a)=1+=, 当a∈(-∞,-1)时,g'(a)>0,g(a)单调递增, 当a∈(-1,0)时,g'(a)<0,g(a)单调递减, 1 2 3 答案 2. 所以g(a)max=g(-1)=0, 当满足g(a)≥0时,a=-1, 所以a的取值集合为{-1}. 1 2 3 答案 2. (1)当a=2时,f(x)=2sin x+ln(x+1)-2x, 令g(x)=f'(x)=2cos x+-2, 则g'(x)=-2sin x-, 当x∈时,g'(x)<0, g(x)在上单调递减, 即f'(x)在上单调递减, 1 2 3 答案 3. 且f'(0)=1>0,f'=-2<0, ∴∃x0∈,使f'(x0)=0, ∴f(x)在(0,x0)上单调递增, 在上单调递减, ∵f(0)=0,f=2-π+ln<0, ∴f(x)在上有1个零点. 1 2 3 答案 3. (2)f'(x)=2cos x+-a,注意到f(0)=0,要使f(x)≤0,则须满足f'(0)≤0,即2+1-a≤0,得a≥3. 下证:当a≥3时,∀x∈[0,+∞),均有f(x)≤0. 当a≥3时,f'(x)=2cos x+-a≤2cos x+-3≤-1=≤0, ∴此时f(x)在[0,+∞)上单调递减,∴此时f(x)≤f(0)=0. 当a<3时,f'(0)=3-a>0,必存在x1∈(0,+∞), 1 2 3 答案 3. 使f(x)在(0,x1)上单调递增,那么∀x∈(0,x1)均有f(x)>f(0)=0,与f(x)≤0在x∈[0,+∞)上恒成立矛盾. 综上所述,a的取值范围为[3,+∞). 1 2 3 答案 3. 1 2 3 1.已知函数f(x)=ln x,g(x)=-1,其中a为常数. (1)过原点作f(x)图象的切线l,求直线l的方程; 素养提升 答案 1 2 3 答案 f'(x)=, 设切点坐标为(t,ln t),t>0, 则切线方程为y-ln t=(x-t), 因为切线经过原点O,所以-ln t=(-t), 解得t=e, 所以切线的斜率为, 所以l的方程为x-ey=0. 1 2 3 答案 (2)若∃x∈(0,+∞),使f(x)≤g(x)成立,求a的最小值. 1 2 3 答案 ∃x∈(0,+∞),f(x)≤g(x), 即ln x≤-1成立, 则a≥x(ln x+1)在(0,+∞)上有解, 故当x∈(0,+∞)时,a≥[x(ln x+1)]min. 令h(x)=x(ln x+1),x>0,h'(x)=ln x+2, 令h'(x)>0得x∈; 令h'(x)<0得x∈, 1 2 3 答案 故h(x)在上单调递减, 在上单调递增, 所以h(x)min=h=-, 则a≥-,故a的最小值为-. 1 2 3 2.(2024·保定模拟)已知函数f(x)=ax+ln(x+1). (1)若a=-2,求f(x)的单调区间; 答案 1 2 3 答案 由a=-2,得f(x)=-2x+ln(x+1),定义域为(-1,+∞), 则f'(x)=-2+=, 当x∈时,f'(x)>0, 当x∈时,f'(x)<0, 故f(x)的单调递增区间为, 单调递减区间为. 1 2 3 答案 (2)若f(x)≤0恒成立,求a的取值集合. 1 2 3 答案 由f(x)=ax+ln(x+1),x∈(-1,+∞), 得f'(x)=a+, 若a≥0,则显然f(2)=2a+ln 3>0,不符合题意, 则a<0,令f'(x)=0,解得x=->-1, 则当x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增, 当x∈时,f'(x)<0,f(x)单调递减,f(x)max=f= -a-1-ln(-a), 1 2 3 答案 则-a-1-ln(-a)≤0,即a+1+ln(-a)≥0, 令g(a)=a+1+ln(-a),a<0, 则g'(a)=1+=, 当a∈(-∞,-1)时,g'(a)>0,g(a)单调递增, 当a∈(-1,0)时,g'(a)<0,g(a)单调递减, 所以g(a)max=g(-1)=0, 当满足g(a)≥0时,a=-1, 所以a的取值集合为{-1}. 1 2 3 3.(2024·绵阳模拟)已知函数f(x)=2sin x+ln(x+1)-ax. (1)当a=2时,求函数f(x)在区间上零点的个数; 答案 思维创新 1 2 3 答案 当a=2时,f(x)=2sin x+ln(x+1)-2x, 令g(x)=f'(x)=2cos x+-2, 则g'(x)=-2sin x-, 当x∈时,g'(x)<0, g(x)在上单调递减, 即f'(x)在上单调递减, 1 2 3 答案 且f'(0)=1>0,f'=-2<0, ∴∃x0∈,使f'(x0)=0, ∴f(x)在(0,x0)上单调递增,在上单调递减, ∵f(0)=0,f=2-π+ln<0, ∴f(x)在上有1个零点. 1 2 3 答案 (2)当x≥0时,不等式f(x)≤0恒成立,求实数a的取值范围. 1 2 3 答案 f'(x)=2cos x+-a,注意到f(0)=0,要使f(x)≤0,则须满足f'(0)≤0,即2+1-a≤0,得a≥3. 下证:当a≥3时,∀x∈[0,+∞),均有f(x)≤0. 当a≥3时,f'(x)=2cos x+-a≤2cos x+-3≤-1=≤0, ∴此时f(x)在[0,+∞)上单调递减,∴此时f(x)≤f(0)=0. 当a<3时,f'(0)=3-a>0,必存在x1∈(0,+∞), 使f(x)在(0,x1)上单调递增,那么∀x∈(0,x1)均有f(x)>f(0)=0,与f(x)≤0在x∈[0,+∞)上恒成立矛盾. 综上所述,a的取值范围为[3,+∞). 本课结束 THANKS $$

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专题一 微专题6 恒成立问题与能成立问题-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考数学复习讲义课件(基础版)(课件PPT+word教案)
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