内容正文:
专题19 导数的同构思想
【题型归纳】
题型一:直接变形同构
题型二:加法同构
题型三:乘法同构
题型四:朗博同构
【方法技巧总结】
方法技巧总结一、常见的同构函数图像
函数表达式
图像
函数表达式
图像
函数极值点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
过定点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
方法技巧总结二:同构式的基本概念与导数压轴题
1、同构式:是指除了变量不同,其余地方均相同的表达式
2、同构式的应用:
(1)在方程中的应用:如果方程和呈现同构特征,则可视为方程的两个根
(2)在不等式中的应用:如果不等式的两侧呈现同构特征,则可将相同的结构构造为一个函数,进而和函数的单调性找到联系.可比较大小或解不等式.<同构小套路>
①指对各一边,参数是关键;②常用“母函数”:,;寻找“亲戚函数”是关键;
③信手拈来凑同构,凑常数、、参数;④复合函数(亲戚函数)比大小,利用单调性求参数范围.
(3)在解析几何中的应用:如果满足的方程为同构式,则为方程所表示曲线上的两点.特别的,若满足的方程是直线方程,则该方程即为直线的方程
(4)在数列中的应用:可将递推公式变形为“依序同构”的特征,即关于与的同构式,从而将同构式设为辅助数列便于求解
3、常见的指数放缩:
4、常见的对数放缩:
5、常见三角函数的放缩:
6、学习指对数的运算性质时,曾经提到过两个这样的恒等式:
(1) 且时,有
(2) 当 且时,有
再结合指数运算和对数运算的法则,可以得到下述结论(其中)
(3)
(4)
(5)
(6)
再结合常用的切线不等式lnxx-1, 等,可以得到更多的结论,这里仅以第(3)条为例进行引申:
(7);
(8);
7、同构式问题中通常构造亲戚函数与,常见模型有:
①;
②;
③
8、乘法同构、加法同构
(1)乘法同构,即乘同构,如;
(2)加法同构,即加同构,如,
(3)两种构法的区别:
①乘法同构,对变形要求低,找亲戚函数与易实现,但构造的函数与均不是单调函数;
②加法同构,要求不等式两边互为反函数,构造后的函数为单调函数,可直接由函数不等式求参数范围;
【典型例题】
题型一:直接变形同构
【例1】 ,不等式恒成立,则正实数的最大值是( ).
A. B. C. D.
【变式1-1】(2025·山西晋中·模拟预测)若对任意的,不等式恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】对于,恒成立,则正数的范围是( )
A. B. C. D.
题型二:加法同构
【例2】已知函数,若存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2025·高三·四川成都·开学考试)已知,不等式恒成立,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【变式2-2】(2025·陕西铜川·模拟预测)已知函数,若对任意的恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三:乘法同构
【例3】(2025·河南·三模)若,都有,则a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【变式3-1】(2025·河北廊坊·模拟预测)当时,关于的不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2025·江西宜春·二模)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:朗博同构
【例4】已知函数,,当时,函数的图象始终在函数的图象的上方,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2025·高三·云南昭通·开学考试)已知对于,都有,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】函数在定义域内是增函数,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】已知对于,都有,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【过关测试】
1.已知对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若函数,且,则正实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2025·高三·黑龙江哈尔滨·期末)已知对于都有,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
4.若存在正实数x,使得不等式成立(e是自然对数的底数),则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
5.(2025·高三·河北·期中)当时,,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(2025·高三·江苏泰州·期中)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知,设函数,若在上恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知不等式,对恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2025·高三·内蒙古包头·开学考试)设实数,若不等式对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C.e D.2e
10.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)设实数,对任意实数,若不等式恒成立,则实数a的取值范围是()
A. B. C. D.
11.已知不等式对任意的恒成立, 则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
12.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)函数.若对任意,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.对任意的,不等式恒成立,则正实数的最小值为( )
A. B.1 C. D.
14.(2025·浙江·模拟预测)已知对恒成立,则的最大值为( )
A.0 B. C.e D.1
15.(2025·安徽安庆·模拟预测)已知,关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是 .
16.已知函数,若对任意的,恒成立,则实数的取值范围为 .
17.(2025·四川·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围是 .
18.(2025·陕西·模拟预测)已知恒成立,求正数的取值范围 .
19.(2025·江苏泰州·模拟预测),,则实数a的取值范围为 .
20.已知恒成立,则正数的取值范围为 .
21.(2025·高三·吉林长春·开学考试)若对恒成立,则实数的取值范围是 .
22.设实数,对于任意的,不等式恒成立,则k的最小值为 .
23.已知函数,若恒成立,则的取值范围是 .
24.已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
25.若对任意,当时恒有,则的取值范围是 .
26.若不等式恒成立,则实数k的取值范围为
27.(2025·高三·四川内江·期中)若恒成立,则的取值范围为 .
28.(2025·高三·河南南阳·期中)若在恒成立,则实数的取值范围是 .(用区间表示)
29.(2025·江西新余·模拟预测)函数满足恒成立,则的取值范围是 .
30.已知,不等式恒成立,则实数a的取值范围为 .
31.已知不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
32.已知函数,若函数对任意恒成立,则a的取值范围是 .
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$$
专题19 导数的同构思想
【题型归纳】
题型一:直接变形同构
题型二:加法同构
题型三:乘法同构
题型四:朗博同构
【方法技巧总结】
方法技巧总结一、常见的同构函数图像
函数表达式
图像
函数表达式
图像
函数极值点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
过定点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
函数极值点
方法技巧总结二:同构式的基本概念与导数压轴题
1、同构式:是指除了变量不同,其余地方均相同的表达式
2、同构式的应用:
(1)在方程中的应用:如果方程和呈现同构特征,则可视为方程的两个根
(2)在不等式中的应用:如果不等式的两侧呈现同构特征,则可将相同的结构构造为一个函数,进而和函数的单调性找到联系.可比较大小或解不等式.<同构小套路>
①指对各一边,参数是关键;②常用“母函数”:,;寻找“亲戚函数”是关键;
③信手拈来凑同构,凑常数、、参数;④复合函数(亲戚函数)比大小,利用单调性求参数范围.
(3)在解析几何中的应用:如果满足的方程为同构式,则为方程所表示曲线上的两点.特别的,若满足的方程是直线方程,则该方程即为直线的方程
(4)在数列中的应用:可将递推公式变形为“依序同构”的特征,即关于与的同构式,从而将同构式设为辅助数列便于求解
3、常见的指数放缩:
4、常见的对数放缩:
5、常见三角函数的放缩:
6、学习指对数的运算性质时,曾经提到过两个这样的恒等式:
(1) 且时,有
(2) 当 且时,有
再结合指数运算和对数运算的法则,可以得到下述结论(其中)
(3)
(4)
(5)
(6)
再结合常用的切线不等式lnxx-1, 等,可以得到更多的结论,这里仅以第(3)条为例进行引申:
(7);
(8);
7、同构式问题中通常构造亲戚函数与,常见模型有:
①;
②;
③
8、乘法同构、加法同构
(1)乘法同构,即乘同构,如;
(2)加法同构,即加同构,如,
(3)两种构法的区别:
①乘法同构,对变形要求低,找亲戚函数与易实现,但构造的函数与均不是单调函数;
②加法同构,要求不等式两边互为反函数,构造后的函数为单调函数,可直接由函数不等式求参数范围;
【典型例题】
题型一:直接变形同构
【例1】 ,不等式恒成立,则正实数的最大值是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将不等式变形可得,
即,
构造函数,可得,
令,则,
所以当时,,即在上单调递减,
当当时,,即在上单调递增,
所以,即,所以函数在上单调递增,
利用单调性并根据可得,则有,
又,即可得,即对恒成立,因此即可,
令,,则,
显然当时,,即函数在上单调递减,
当时,,即函数在上单调递增,
所以,即,因此正实数的最大值是.
故选:A.
【变式1-1】(2025·山西晋中·模拟预测)若对任意的,不等式恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,对任意恒成立,
即,
令,,则,
令,得,令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,
,即,,
又由切线放缩可知,,
,即,
所以的最大值为.
故选:A.
【变式1-2】对于,恒成立,则正数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由恒成立可得,即恒成立,
由,可得恒成立,
令,则,
由知,函数单调递增,
所以恒成立,
则恒成立,即恒成立,
令,则,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,,
所以只需,即.
故选:B
题型二:加法同构
【例2】已知函数,若存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,,,由,
可得,可得,
令,其中,则,
所以,函数在上为增函数,
由可得,则,可得,
令,其中,则,
当时,,即函数在上递减,
当时,,即函数在上递增,
所以,,即实数的取值范围是.
故选:D.
【变式2-1】(2025·高三·四川成都·开学考试)已知,不等式恒成立,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】.
令,则易知在上单调递增,,
令,问题转化为求 在的最小值.
因为,当时,(当且仅当时取“”).
所以在上单调递增,.
所以的最大值为.
故选:A
【变式2-2】(2025·陕西铜川·模拟预测)已知函数,若对任意的恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
令,则,所以在上单调递增,
又对任意的恒成立,,
所以对任意的恒成立,
所以对任意的恒成立,
令,,
则,所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,则,即的取值范围为.
故选:D
题型三:乘法同构
【例3】(2025·河南·三模)若,都有,则a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题设,,即,
令且,则,
当时,,即在上单调递减,
当时,,即在上单调递增,
当,此时,则,不合题设,
故,所以,
而在上单调递增,则,
问题化为,在上恒成立,
令且,则,
当时,,即在上单调递增,
当时,,即在上单调递减,
所以,故.
故选:D
【变式3-1】(2025·河北廊坊·模拟预测)当时,关于的不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由得,
即,
令,则,
所以在上单调递增,
由,
可得,,即在时恒成立,
令,则,令得,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以,所以.
故选:D.
【变式3-2】(2025·江西宜春·二模)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不等式可化为,,又,
所以,故,
由已知不等式在上恒成立,
因为有意义,故,又,所以,
当时,不等式恒成立,
设,,
则,
因为,所以,
所以函数在上单调递增,
所以,故,
令,则,
令,可得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以,
故,
所以,
所以的取值范围为
故选:C.
题型四:朗博同构
【例4】已知函数,,当时,函数的图象始终在函数的图象的上方,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知在上恒成立,即在上恒成立,
令,则,由,得,
当时,,当时,,所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,又时,,故,
所以在上恒成立,
当时,恒成立,此时;
当时,由,得;当时,由,得,
令,则,当或时,,当时,,
所以在和上单调递减,在上单调递增,
当时,,时,,
故在上的最小值为,在上的最大值为.
综上所述,实数的取值范围为,
故选:D.
【变式4-1】(2025·高三·云南昭通·开学考试)已知对于,都有,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不等式可转化为
因为,所以
设,则,在上单调递增,
又,所以
又,所以对恒成立,即
令,则由得,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,
所以则
故选:D.
【变式4-2】函数在定义域内是增函数,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知:的定义域为,,
且,
若在定义域内是增函数,则在定义域上恒成立,
可得,
构建,则,
因为在定义域上单调递增,
可知在定义域上单调递增,可得,即,
构建,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,则,
可得,所以实数a的最大值为.
故选:B.
【变式4-3】已知对于,都有,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知,,
即,即,
设,函数,即恒成立,
又函数在上单调递增,且,
即,
即,,
设,,
则,
令,解得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,取最小值为,
即,
故选:C.
【过关测试】
1.已知对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,则.
∵时,,,∴,故在上单调递增.
∵对恒成立,∴当时,,则有,
当时,可等价变形为.
∵在上单调递增,且,(),
∴由可得,即对恒成立.
设,则.
当时,, ,,故.
∴在上单调递减,
∴当时, .
∵对恒成立,
∴,即实数的取值范围是.
故选:A.
2.若函数,且,则正实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】易知的定义域为,
由可得,即;
因为,所以,即,
构造函数,则,
可知函数在上单调递增,因此,
即,所以,
令,则,
当时,,此时在上单调递减,
当时,,此时在上单调递增,
因此在处取得极小值,也是最小值,;
即可得,解得.
所以正实数的取值范围是.
故选:C
3.(2025·高三·黑龙江哈尔滨·期末)已知对于都有,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,
即,得.
设,则,
所以函数在上单调递增,又,
所以,即.
设,则,
令,
所以在上单调递增,在上单调递减,
得,所以,
即实数的最小值为.
故选:C
4.若存在正实数x,使得不等式成立(e是自然对数的底数),则实数a的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,.
设,则对恒成立,
则在上单调递增,
则.
设,则.
当时,;
当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
则当时,取得最大值,故,因此实数a的最大值为.
故选:C.
5.(2025·高三·河北·期中)当时,,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,由,得到,即,
令,则,因为,所以在区间上恒成立,
即在区间上单调递增,又,
所以,可得,即在区间上恒成立,
令,则,由,得到,由,得到,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,得到,
故选D.
6.(2025·高三·江苏泰州·期中)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
令,则,
因为在R上单调递增,所以,
当时,可由向右平移得到,
结合与的图象可知,恒成立,
当时,由得到,其中,
令,,
则,
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
故在处取得极小值,也是最小值,最小值为,
故,
综上,.
故选:B
7.已知,设函数,若在上恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知:,整理可得,
设,则,可知在内单调递增,
由题意可知:,则对任意内恒成立,
可得对任意内恒成立,
设函数,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
所以的最小值为,可得,
所以的取值范围为.
故选:D.
8.已知不等式,对恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】不等式对恒成立,
当时,,取,此时,不符合题意,
因此,此时有,即,
当,即时,,不等式恒成立,
当,即时,令,于是,且,
而时,,即函数在上单调递增,此时,
所以要使题干不等式恒成立,只需上,即,
令,求导得,当时,,当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,,解得,
所以a的取值范围是.
故选:B
9.(2025·高三·内蒙古包头·开学考试)设实数,若不等式对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C.e D.2e
【答案】B
【解析】因为不等式对任意恒成立,
即不等式对任意恒成立,
不等式对任意恒成立,
所以不等式对任意恒成立,
令,则,
令,则,
当时,即单调递减;
当时,即单调递增;
所以,
所以在上单调递增,
又因为式对任意恒成立,
即,
所以在上恒成立,
即,即在上恒成立,
令,则,
所以当时,单调递增;
当时,单调递减;
所以,所以,
所以a的最小值为.
故选:B.
10.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)设实数,对任意实数,若不等式恒成立,则实数a的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以
依题意恒成立,即,
因为,
所以恒成立.
令,则,
当时,所以在上单调递增,
则不等式恒成立,等价于恒成立.
因为,所以所以,
当时,,此时恒成立;
当时,,所以对任意的恒成立,所以恒成立.
设,可得.
当时在单调递增,
当时在单调递减.
所以当时函数取得最大值,为,此时,
所以,解得,
综上所述,实数的取值范围为.
故选:B.
11.已知不等式对任意的恒成立, 则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,不等式可变形为,设,
则对任意恒成立,,
当时,,所以函数在上单调递减,
当时,,所以函数在上单调递增.
当时,,
因为要求实数的最小值,所以考虑的情况,此时,
因为函数在上单调递增,所以要使,只需,
两边取对数,得,由于,所以,
令,,则,令,得,
易得在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,所以,.
故选:B.
12.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)函数.若对任意,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
因为对任意,都有,即恒成立,
令,易知在定义域上单调递增,
所以在区间上恒成立,也即在区间上恒成立,
令,则,由,得到,由,得到,
即在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,得到,
故选:A.
13.对任意的,不等式恒成立,则正实数的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【解析】恒成立,恒成立,
恒成立,
令,,当时,,单调递增.
由,即,
在为增函数,且,
恒成立,
恒成立,令,
则,
当时时,,
在单调递增,单调递减,
,,
即正实数的最小值为.
故选:D.
14.(2025·浙江·模拟预测)已知对恒成立,则的最大值为( )
A.0 B. C.e D.1
【答案】D
【解析】由,得,
所以对恒成立,
令,则在上单调递增,
由,得,
当时,,当时,,
所以在上递减,在上递增,
所以,即
令,
则在上单调递增,
由,得,
所以当时,,当时,,
所以在上递减,在上递增,
所以,所以,
所以的最大值为1.
故选:D
15.(2025·安徽安庆·模拟预测)已知,关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为关于的不等式对任意恒成立,
所以对任意恒成立,
令,则,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
即恒成立(当且仅当时取等号),
所以(当且仅当时取等号),
所以(当且仅当时取等号),
所以,即的取值范围是.
(令,则,,所以在上存在零点).
故答案为:
16.已知函数,若对任意的,恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】由,得,
即.
令,则,令,则,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
故,
所以在R上单调递增,
所以,即,
又,当且仅当时等号成立,
所以,即实数的取值范围为.
故答案为:.
17.(2025·四川·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】由,可得.
令,则,
当且仅当时,等号成立,故在上单调递增,
由,可得,
所以,则,
令,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,且,故,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
18.(2025·陕西·模拟预测)已知恒成立,求正数的取值范围 .
【答案】
【解析】,
又,所以,
当时,上式显然成立,
所以只需处理的情况即可,此时
,
令,
恒成立,所以严格递增,
在恒成立即可,
令,则,
令,
当时,,严格增,
当时,,严格减,
所以,所以,
故答案为:.
19.(2025·江苏泰州·模拟预测),,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】,,变形为,即,
显然若,当时,,不等式不成立,故,
从而,此时,若,则,故不等式恒成立,
故只需考虑的情况.
令,则,
因,所以,则在上递增,
又时,,,而即,
从而时,恒成立,也即时,恒成立,
令,则,
当时,,在上递增,
当时,,上递减,
则有最大值为,
所以,即.
故答案为:.
20.已知恒成立,则正数的取值范围为 .
【答案】
【解析】由,可得.
令,易知在上单调递增,
由,可得,
故,即.
令,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则,
所以,即,
故正数的取值范围是.
故答案为:.
21.(2025·高三·吉林长春·开学考试)若对恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】令,,,
要使对恒成立,则与需异号.
当时:
对于,因为,,所以恒成立.
对于,其导数,因为,,
所以,在上单调递增.
则,此时与同号,
不满足恒成立,所以舍去.
当时:
令,解得.
对求导得.
令,即,解得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以在处取得极大值,也是最大值.
因为对恒成立,分以下两种情况讨论:
情况一:当时(的零点在的左侧或与重合),
则需且,由,可得.
由,可得.
综合可得.
情况二:当时(的零点在的右侧),
由,可得,
当时,;当时,;当时,.
在单调递增,在单调递减,,
①当,即时,
则,即,,则,解得,
此时,,则;,则;
,则,
均使得在上成立.
②当,即时,
,所以,
而时,,,不符合题意.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
22.设实数,对于任意的,不等式恒成立,则k的最小值为 .
【答案】/
【解析】由得,
即,
令,则.
因为,
所以在上单调递增,
因为,所以,即,
令,则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以,即,
所以k的最小值为.
23.已知函数,若恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由题意,得,恒成立即,恒成立.
,恒成立,化简可得,,
,,
令,,故单调递增,
,,令,
,
当时,,当时,,时,取最大值为,
,即.
故答案为:.
24.已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】对于函数,有,解得,
所以,函数的定义域为 ,
由,
可得,即,
可得,
令,其中,,所以,函数为上的增函数,
由,可得,
所以,,所以,,
令,其中,则,列表如下:
减
极小值
增
所以,函数的减区间为,增区间为,
所以,,故,
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
25.若对任意,当时恒有,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由得,
即,
设,则,所以问题转化为在上没有零点.
当0时,没有零点,满足题意;
当时,由得,
设,
则,
因为,所以在上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,
所以.
综上,的取值范围是.
故答案为:.
26.若不等式恒成立,则实数k的取值范围为
【答案】
【解析】令,易知在上单调递增,
由得,即可得,
即,
所以,即,
令,则,
易得,,即在上单调递增,
当,,即在上单调递减,
可得在处取得极大值,也是最大值;
因此,可得.
即实数k的取值范围为.
故答案为:
27.(2025·高三·四川内江·期中)若恒成立,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】依题意,.得,所以,
所以,
因为,所以,若,显然成立,此时满足;
若,令,在上恒成立,
所以在上单调递增,而,所以.
综上,在上恒成立,所以.
令,所以,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以,即.
所以的取值范围为.
28.(2025·高三·河南南阳·期中)若在恒成立,则实数的取值范围是 .(用区间表示)
【答案】
【解析】因在恒成立,则在恒成立,
设,则,
设,则在上恒成立,
即在上单调递增.
又
则存在,使,即(*).
当时,,则,故在上单调递减;
当时,,则,故在上单调递增.
故.
又由(*),可得,
设,则得.
由可得在上单调递增,故得,
即,
于是,
故得,即实数的取值范围是.
故答案为:.
29.(2025·江西新余·模拟预测)函数满足恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】,设,在上单调递增,
,
令,,当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,又,
则的取值范围为:
故答案为:
30.已知,不等式恒成立,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】由对恒成立,且,
即恒成立,
即恒成立,
即恒成立,
设,则,
设,则,
令,则;令,则,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
所以函数在上单调递增,
所以恒成立,
可以转化为恒成立,
即对恒成立,
即对恒成立,即.
设,,则,
令,即;令,即,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
又,所以实数a的取值范围为.
故答案为:.
31.已知不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为,且,
则,整理可得,
令,
则,即为,
因为在内均为增函数,则在内为增函数,
可得恒成立,即恒成立,
令,则,
令,
因为在内均为增函数,
则在内为增函数,且,
当时,则,即;当时,则,即;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则,可得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
32.已知函数,若函数对任意恒成立,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由,,有,,
整理得,,即,,
故仅需时,即可;
令,,则等价于,
因为,令,解得,
所以当时,,则在上单调递增,
所以当时,等价于,即恒成立,
令,,则,令,解得,
所以时,,即在上单调递增,
所以,则即可,所以的取值范围为.
故答案为:
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