内容正文:
专题01 不等式能成立及恒成立的八大题型
题型一:上恒成立问题 2
题型二:给定区间内恒成立问题 3
题型三:恒成立综合性问题 4
题型四 :上能成立问题 6
题型五:给定区间内能成立问题 7
题型六:能成立综合性问题 8
题型七:能成立及恒成立综合问题 10
题型八:双变量问题 11
【方法指导】
一、高中数学中不等式恒成立问题的解决办法主要有:
1. 分离参数法:将参数与变量分离,转化为求函数最值。
2. 函数最值法:直接构造函数,求其最值,使不等式与最值比较(如f(x)≥0恒成立即f(x)最小值≥0)。
3. 数形结合法:转化为函数图像位置关系,如一方图像恒在另一方上方(如f(x)图像恒在g(x)上方),简化分析。
4. 判别式法:针对二次不等式,用判别式判断解集情况。
5. 变量替换法:换元简化不等式,再用上述方法求解。
二、高中数学中不等式能成立问题的解决办法主要有:
1. 分离参数法:分离参数与变量,转化为求函数最值。
2. 函数法:构造函数,利用函数值域判断是否存在满足条件的解。
3. 数形结合法:将不等式转化为函数图像关系,通过图像交点等分析。
4. 等价转化法:转化为对应方程有解或区间内存在值满足条件。
题型一:上恒成立问题
不等式上恒成立求参数的取值范围问题的策略
(1) 简单不等式相关的用不等式性质及基本不等式.
(2) 一元二次不等式:用开口方向和判别式判断.
(3)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,通过求出f(x)的最值,即得参数的范围.
1.(24-25高一上·福建泉州·期中)(多选)若,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)(多选)设,,下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)若函数的定义域为,则实数取值范围是 .
4.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知函数的定义域是,则实数的取值范围是 .
5.已知关于x的一元二次方程对任意的实数a均有实数根,则实数m的取值范围是 .
6.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,(且)恒成立,则实数a的取值范围是 .
题型二:给定区间内恒成立问题
不等式定区间内恒成立求参数的取值范围问题的策略
(1)简单不等式相关的用不等式性质及基本不等式。
(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,通过求出f(x)的最值,即得参数的范围.
8.已知实数,且,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(2025高三·全国·专题练习)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(2025高一上·全国·专题练习)若正实数满足,且恒成立,则实数的取值范围是 .
11.(2025高一·全国·专题练习)(1)设函数的最大值是,若对于任意的恒成立,则的取值范围是 ;
(2)若不等式对满足的所有都成立,则的取值范围是 .
12.(25-26高三上·福建龙岩·阶段练习)已知二次函数.
(1)若时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
(2)解关于的不等式(其中).
题型三:恒成立综合性问题
不等式恒成立求参数的取值范围问题之特别注意
解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
13.(24-25高一下·湖南·阶段练习)已知命题的值域为,命题的定义域为,则是的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
14.已知函数的定义域和值域都为,则( )
A. B.
C. D.不存在
15.(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象恒过原点
B.若,则是增函数
C.若的定义域为,则的取值范围为
D.若的值域为,则的取值范围为
16.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若的定义域为,则实数的取值范围为 ;
(2)若函数的值域为,则实数的取值范围为 .
17.(2025高一·全国·专题练习)(1)若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为 .
(2)若,不等式恒成立,则实数的最小值为 .
18.(24-25高二下·江苏南京·期末)不等式对一切实数恒成立的的取值集合为,集合.
(1)求集合;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
19.(2025高一·全国·专题练习)已知函数.
(1)若的定义域为,求实数的取值范围;
(2)若的值域为,求实数的取值范围.
20.已知,使;不等式对一切恒成立.如果为真命题,为假命题,求实数的取值范围.
21.已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求的取值范围.
题型四:上能成立问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)优先用分离参数法,将参数与变量分离,转化为“参数与函数最值比较”,如存在x使f(x)>a成立,即a<f(x)最大值.
(2)直接构造函数,分析其值域,若值域与不等式范围有交集则成立.
(3)注意与恒成立问题的区别,能成立关注“存在性”,常与最值、值域相关联.
22.已知函数.若关于x的方程有解,则a的取值范围为 .
23.已知函数.
(1)当时,解关于的不等式;
(2)若在上有解,求实数的取值范围.
24.(24-25高三上·陕西西安·开学考试)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式有实数解,求实数a的取值范围.
题型五:给定区间内能成立问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)优先用分离参数法,将参数与变量分离,转化为“参数与函数最值比较”,如存在x使f(x)>a成立,即a<f(x)最大值.
(2)直接构造函数,分析其值域,若值域与不等式范围有交集则成立.
(3)复杂问题可结合数形结合,将不等式转化为两函数图像关系,通过交点或位置判断存在性.
(4)注意与恒成立问题的区别,能成立关注“存在性”,常与最值、值域相关联.
25.
(25-26高一上·全国·单元测试)若命题“”为真命题,则实数的取值范围是 .
26.
26.(2025高三·全国·专题练习)若关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是 .
27.(24-25高二下·黑龙江佳木斯·开学考试)若两个正实数,满足,且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围 .
28.(24-25高一上·福建莆田·阶段练习)已知当时,有解,则实数的取值范围是 .
题型六:能成立综合问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)对于对数函数与二次函数复合的函数最值问题,通常采用换元法将对数函数转化为新变量,转化为二次函数在给定区间上的最值问题求解.
(2)对于不等式有解求参数范围问题,常通过参变分离将参数与变量分离,转化为求函数最值问题,再结合函数单调性等性质求解.
29.已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
30.(24-25高一上·全国·随堂练习)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)若不等式有解,求实数的取值范围.
31.(2025高三·全国·专题练习)已知方程在上:
(1)有解,求的范围;
(2)有一解,求的范围;
(3)有两不同解,求的范围;
(4)无解,求的范围.
32.(2025高三·全国·专题练习)已知方程在上:
(1)有解,求的范围;
(2)有一解,求的范围;
(3)有两不同解,求的范围;
(4)无解,求的范围.
33.已知,函数的最大值为4,最小值为0.
(1)求的值
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
题型七:能成立及恒成立综合问题
不等式能成立及恒成立问题:
一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
34.(2025高三·天津·专题练习)设实数满足条件:关于的方程至多一个实数根.
(1)则的取值范围是 ;
(2)在此条件下,使有解,则的取值范围为 .
35.(24-25高一上·河南周口·期末)已知函数且.
(1)若的图象经过点,求不等式的解集;
(2)若存在x,使得,求a的取值范围.
题型八:双变量问题
双变量问题的解题技巧主要有
1. 消元法:利用已知等量关系消去一个变量,转化为单变量问题求解。
2. 分离变量法:将两变量分置于等式或不等式两侧,转化为两个函数的最值比较。
3. 换元法:设比值(如t=x₁/x₂)、和差(如t=x₁+x₂)等,将双变量化为单变量t的函数。
4. 构造函数法:构造含双变量的新函数(如差值函数),研究其单调性或最值。
5. 利用对称性:若变量对称,可假设x₁≥x₂简化讨论,减少运算量。
36.已知函数,,若对任意,总存在,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
37.已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围是 .
38.(2025高三·全国·专题练习)已知函数满足对任意的实数a,b,都有,且当时,.若对所有的恒成立,则实数的取值范围为 .
39.(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知幂函数在上单调递减,函数,对任意,总存在,使得,则的取值范围为 .
40.(24-25高一上·福建福州·期中)设函数,,若对任意的,存在,使得,则实数m的取值范围是 .
41.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)函数,若存在,使得成立,求实数的取值范围.
42.已知.
(1)若的值域为,求实数的取值范围;
(2)已知,当时,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
43.(24-25高二下·山东威海·期末)已知函数,.
(1)当时,解关于的方程;
(2)若对,,使得,求的取值范围.
44.(24-25高一上·山西·期末)已知函数是上的奇函数,函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数在上的最小值为11,求实数的值;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
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专题01 不等式能成立及恒成立的八大题型
题型一:上恒成立问题 2
题型二:给定区间内恒成立问题 5
题型三:恒成立综合性问题 9
题型四 :上能成立问题 15
题型五:给定区间内能成立问题 17
题型六:能成立综合性问题 20
题型七:能成立及恒成立综合问题 25
题型八:双变量问题 27
【方法指导】
一、高中数学中不等式恒成立问题的解决办法主要有:
1. 分离参数法:将参数与变量分离,转化为求函数最值。
2. 函数最值法:直接构造函数,求其最值,使不等式与最值比较(如f(x)≥0恒成立即f(x)最小值≥0)。
3. 数形结合法:转化为函数图像位置关系,如一方图像恒在另一方上方(如f(x)图像恒在g(x)上方),简化分析。
4. 判别式法:针对二次不等式,用判别式判断解集情况。
5. 变量替换法:换元简化不等式,再用上述方法求解。
二、高中数学中不等式能成立问题的解决办法主要有:
1. 分离参数法:分离参数与变量,转化为求函数最值。
2. 函数法:构造函数,利用函数值域判断是否存在满足条件的解。
3. 数形结合法:将不等式转化为函数图像关系,通过图像交点等分析。
4. 等价转化法:转化为对应方程有解或区间内存在值满足条件。
题型一:上恒成立问题
不等式上恒成立求参数的取值范围问题的策略
(1) 简单不等式相关的用不等式性质及基本不等式.
(2) 一元二次不等式:用开口方向和判别式判断.
(3)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,通过求出f(x)的最值,即得参数的范围.
1.(24-25高一上·福建泉州·期中)(多选)若,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】作差,由不等式的性质判断ABD选项,举反例排除C选项.
【详解】A选项,,
因为,所以,所以,,A正确;
B选项,,
因为,所以,所以,,B正确;
C选项,当时,,C错误;
D选项,,
因为,所以,
当时,,,
当时,,,D错误;
故选:AB.
2.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)(多选)设,,下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】做差法可判断AD;利用基本不等式可判断BC.
【详解】对于A,因为,所以,故A正确;
对于B,,,所以,
当且仅当即时等号成立,故B正确;
对于C,,,所以,
当且仅当即时等号成立,故C正确;
对于D,,,
,
所以,故D错误.
故选:ABC.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)若函数的定义域为,则实数取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意知恒成立,再求解即可.
【详解】函数的定义域为,则恒成立,
当时显然不成立;
当时,则恒成立,
当时,,解得.
综上所述:实数取值范围是.
故答案为:.
4.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知函数的定义域是,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意解决一元二次不等式恒成立问题,根据对数函数和二次函数的性质求得结果即可.
【详解】由题意可得在上恒成立,
时,不等式为,恒成立;
时,应满足
解得,
综上知,的取值范围是.
故答案为:.
5.已知关于x的一元二次方程对任意的实数a均有实数根,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据方程的根得出判别式的不等关系计算求解.
【详解】关于x的一元二次方程对任意的实数a均有实数根,
则恒成立,
又因为,
所以.
故答案为:.
6.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,(且)恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】将原不等式变形为,由指数函数的图象性质可解.
【详解】由,且,
所以,则,所以.
故答案为:
7.(2025高三·全国·专题练习)若函数的定义域为,求的取值范围.
【答案】
【分析】转化为一元二次不等式恒成立问题解得.
【详解】由已知得的定义域为,即取任何实数都有成立,
所以,解得.
故的取值范围为.
题型二:给定区间内恒成立问题
不等式定区间内恒成立求参数的取值范围问题的策略
(1)简单不等式相关的用不等式性质及基本不等式。
(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,通过求出f(x)的最值,即得参数的范围.
8.已知实数,且,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用“1”的妙用求出最小值,再建立不等式求解.
【详解】实数,则,
当且仅当时等号成立,
由恒成立,得,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:C
9.(2025高三·全国·专题练习)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】解法一:先将原不等式的右式进行化简,然后利用基本不等式的性质求出其最小值,然后解关于的不等式解集即可;
解法二:先将原不等式的右式进行化简,然后利用柯西不等式的性质求出其最小值,然后解关于的不等式解集即可;
【详解】关于的不等式在上恒成立,
即,
因为,所以.
解法一:(基本不等式)
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,解得.
解法二 :(柯西不等式)
,
当且仅当,即时等号成立.
(柯西不等式:,当且仅当时等号成立)
所以,解得.
故选:D.
10.(2025高一上·全国·专题练习)若正实数满足,且恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】依题意可得,利用乘“1”法及基本不等式求出的最小值,即可得到,解此不等式即可得的取值范围.
【详解】因为正实数满足,即,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号.
因此的最小值为4,
又恒成立,所以,解得,
即实数的取值范围是.
故答案为:.
11.(2025高一·全国·专题练习)(1)设函数的最大值是,若对于任意的恒成立,则的取值范围是 ;
(2)若不等式对满足的所有都成立,则的取值范围是 .
【分析】(1)利用基本不等式可求解,进而利用分离参数法,结合二次函数的性质求解,或者构造二次函数,利用二次函数的性质求解,
(2)将其看作是关于的一次函数,即可列不等式,由一元二次不等式化简求解.
【详解】(1)当时,.当时,(当且仅当时取等号),则,即.
由题意知在时恒成立.
方法一 分离参数得在时恒成立,
故�� 需小于等于函数在区间上的下确界.
,故当时,,
所以.
方法二 在时恒成立(*).
令,则问题(*)等价于在上恒成立,
函数的图象的对称轴为直线,且开口向上,
所以在上,,所以,即.
(2)不等式对满足的所有都成立,
则对任意的,恒成立,
令,则
即解得.
故答案为:;
12.(25-26高三上·福建龙岩·阶段练习)已知二次函数.
(1)若时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
(2)解关于的不等式(其中).
【分析】(1)等价变形给定不等式,分离参数,利用基本不等式求出最小值即可.
(2)分类讨论求解含参数的不等式.
【详解】(1)不等式,
当时,恒成立,而,
当且仅当时取等号,则,
所以实数a的取值范围是.
(2)不等式,
当时,不等式为,解得;
当时,不等式为,解得或;
所以当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为.
题型三:恒成立综合性问题
不等式恒成立求参数的取值范围问题之特别注意
解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
13.(24-25高一下·湖南·阶段练习)已知命题的值域为,命题的定义域为,则是的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】对于命题,要使能取到所有大于的数,需分和两种情况讨论,时根据二次函数图象性质确定的取值范围;
对于命题,要使在上恒成立,同样分和两种情况,时根据二次函数图象性质确定的取值范围.
最后根据充分不必要条件的定义判断与的关系.
【详解】对于命题可以取到所有大于0的数显然成立;
时,,解得,所以.
对于命题在上恒成立.时显然成立;
时,,解得,所以.
所以是的充分不必要条件,
故选:B.
14.已知函数的定义域和值域都为,则( )
A. B.
C. D.不存在
【答案】B
【分析】根据题意结合指、对数函数性质分析求解.
【详解】因为函数的定义域为,则恒成立,
且,可得;
又因为函数的定义域和值域都为,则取到所有正数,
且,可得;
综上所述:.
故选:B.
15.(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象恒过原点
B.若,则是增函数
C.若的定义域为,则的取值范围为
D.若的值域为,则的取值范围为
【答案】AC
【分析】对于A:直接代入运算即可;对于B:举反例说明即可;对于C:分析可知对任意恒成立,结合判别式分析运算;对于D:分析可知的值域包含,结合判别式分析运算.
【详解】因为函数,
对于选项A:因为,所以的图象恒过原点,故A正确;
对于选项B:若,则,
因为,可知不是增函数,故B错误;
对于选项C:若的定义域为,则对任意恒成立,
则,解得,
所以的取值范围为,故C正确;
对于选项D:若的值域为,则的值域包含,
则,解得或,
所以的取值范围为,故D错误;
故选:AC.
16.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若的定义域为,则实数的取值范围为 ;
(2)若函数的值域为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】(1)定义域为,说明真数恒大于0,列式求解;
(2)值域为,说明真数能取遍,列式求解.
【详解】定义域为即真数恒大于0,则或,得
所以的取值范围是.
(2)值域为即真数能取遍
当时,成立,
当,解得,
所以的取值范围是
故答案为:;
17.(2025高一·全国·专题练习)(1)若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为 .
(2)若,不等式恒成立,则实数的最小值为 .
【答案】 /
【分析】(1)二次项含参数,需对是否为0进行讨论.(2)方法一:由题意函数在时的最小值大于或等于0,对对称轴位置进行分类讨论即可求解;方法二:分离参数即可求解.
【详解】(1)若,则不等式为,显然恒成立;
若对一切实数都成立,
则解得.
综上所述,当时,对一切实数都成立.
(2)方法一:二次项系数大于0,在时恒成立
函数在时的最小值大于或等于0.
①若函数的图象的对称轴在给定范围左侧,此时,即,
函数在时取得最小值,则最小值,结合得;
②若函数的图象的对称轴在给定范围右侧,此时,即,
函数在时取得最小值,则最小值,不满足,此时无解;
③若函数的图象的对称轴在给定范围内,此时,即,
函数在时取得最小值,则最小值,不满足,此时无解.
综合①②③,得实数的最小值为.
方法二:分离参数,知道的取值范围求的最小值,则是变量,是参数.
因为,所以,则,即.
令,则大于或等于的最大值即可.
,则.故实数的最小值为.
故答案为:(1),(2).
18.(24-25高二下·江苏南京·期末)不等式对一切实数恒成立的的取值集合为,集合.
(1)求集合;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【分析】(1)当 时,显然成立;当时,由求解即可;
(2)由题设得,即在上恒成立,由解出m的取值范围即可.
【详解】(1)当 时, 显然恒成立;
当 时,不等式 对一切实数 都成立,
则 ,解得 .
综上, .
(2)因为“”是“”的充分条件,
所以.
又 ,即 在 上恒成立.
令 ,
则 , 解得 ,
所以的取值范围为.
19.(2025高一·全国·专题练习)已知函数.
(1)若的定义域为,求实数的取值范围;
(2)若的值域为,求实数的取值范围.
【分析】(1)根据题意得到在上恒成立,再分类讨论求解即可;
(2)根据题意得到的值域必须包含,再分类讨论求解即可.
【详解】(1)函数的定义域为,
则在上恒成立,
当时,恒成立,符合题意;
当时,有,解得.
所以实数的取值范围为.
(2)函数的值域为,
则的值域必须包含,
当时,,不符合题意;
当时,有,解得.
所以实数的取值范围为.
20.已知,使;不等式对一切恒成立.如果为真命题,为假命题,求实数的取值范围.
【分析】若为真命题,利用分离参数法结合指数函数性质,可得;若为真命题,利用分离参数法并结合基本不等式可得,再根据为真命题,为假命题,可知,一真命题一假命题;再分“为真命题,为假命题”和“为假命题,为真命题”两种情况,求解范围,即可得到结果.
【详解】解:若为真命题,则有解,所以,即;
若为真命题,则对一切恒成立,
令,
则,当且仅当,即时,取得最小值;
所以,即;
又为真命题,为假命题,所以,一真命题一假命题;
当为真命题,为假命题时,,所以;
当为假命题,为真命题时,,所以;
综上所述,.
21.已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求的取值范围.
【分析】(1)利用换元,转化为二次函数求值域;
(2)根据(1)的过程,参变分离转化为最值问题,即可求解.
【详解】(1)因为,设,,则,
所以,
在上单调递减,在上单调递增,,,
所以函数的值域是.
(2)由(1)可知,,,
即,,
即,恒成立,
在上单调递增,所以函数的最小值为,
所以.
题型四:上能成立问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)优先用分离参数法,将参数与变量分离,转化为“参数与函数最值比较”,如存在x使f(x)>a成立,即a<f(x)最大值.
(2)直接构造函数,分析其值域,若值域与不等式范围有交集则成立.
(3)注意与恒成立问题的区别,能成立关注“存在性”,常与最值、值域相关联.
22.已知函数.若关于x的方程有解,则a的取值范围为 .
【答案】
【分析】令,得,令,换元得出二次函数由二次方程的根的性质可求得a的取值范围.
【详解】因为,
令,则.
∵有解,∴在上有解,
∴且,解得,
∴a的取值范围为 .
故答案为:.
23.已知函数.
(1)当时,解关于的不等式;
(2)若在上有解,求实数的取值范围.
【分析】(1)将代入,直接解指数不等式即可;
(2)化简后,令换元后转化成二次函数问题即可求解.
【详解】(1)当时,,则,解得,
所以不等式的解集为;
(2)由可得:,
所以,
令,则,
当时,,
所以实数的取值范围为:.
24.(24-25高三上·陕西西安·开学考试)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式有实数解,求实数a的取值范围.
【分析】(1)利用换元法将函数转化为二次函数在定区间求值域问题,根据二次函数的性质计算即可;
(2)分类讨论,结合二次函数的性质计算即可;
(3)利用分离参数法将问题转化为有解,利用基本不等式计算的最小值解不等式即可.
【详解】(1)设,
,,,
其对称轴方程为,故函数在上单调递增,
所以,
故所求值域为;
(2)∵函数的最小值为,,
若,在R上单调递增,没有最小值;
若时,可知当时,y取得最小值;
即,解得或舍去,
综上,;
(3)由题意,有实数解,即,可得,
要使此不等式有解,只需即可,
(当且仅当时取等号),
,
,解得,
即实数a的取值范围为.
题型五:给定区间内能成立问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)优先用分离参数法,将参数与变量分离,转化为“参数与函数最值比较”,如存在x使f(x)>a成立,即a<f(x)最大值.
(2)直接构造函数,分析其值域,若值域与不等式范围有交集则成立.
(3)复杂问题可结合数形结合,将不等式转化为两函数图像关系,通过交点或位置判断存在性.
(4)注意与恒成立问题的区别,能成立关注“存在性”,常与最值、值域相关联.
25.(25-26高一上·全国·单元测试)若命题“”为真命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分离参数后转化为求函数的最小值.
【详解】在时有解,分离参数得在区间上有解,
只需要不小于函数在区间上的最小值即可,
因为,函数图像对称轴,且,
所以当时,在区间上取最小值,,
所以若命题“”为真命题,则,
实数的取值范围是.
故答案为:
26.(2025高三·全国·专题练习)若关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】解法一、令,转化为,再分,,讨论即可;解法二、根据题意,参变分离得,再分,求函数最值即可.
【详解】解法一 、令,
①当时,在上单调递减,所以,此时满足条件.
②当时,的图象的对称轴方程为,
若,则在上单调递减,则只需满足,得;
若,则,且时已满足条件.
综上,实数的取值范围为.
解法二、时,,由得,
则在上有解.
令,则当时,;
当时,,
又在单调递增,所以,即,
故实数的取值范围为.
故答案为:.
27.(24-25高二下·黑龙江佳木斯·开学考试)若两个正实数,满足,且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围 .
【答案】.
【分析】由基本不等式求得的最小值,然后解相应不等式可得.
【详解】因为,则,
所以
,当且仅当,即时取等号,
所以不等式有解,即,解得或,
故答案为:.
28.(24-25高一上·福建莆田·阶段练习)已知当时,有解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先求出的范围,再分、两种情况讨论,结合对数函数的单调性,求出的范围,即可得到不等式组,解得即可.
【详解】因为当时,,
当时,在上单调递增,且,
显然无解,故舍去;
当时,在上单调递减,且,
要使当时,有解,只需,解得;
综上可得实数的取值范围是.
故答案为:
题型六:能成立综合问题
不等式能成立问题的解题技巧:
(1)对于对数函数与二次函数复合的函数最值问题,通常采用换元法将对数函数转化为新变量,转化为二次函数在给定区间上的最值问题求解.
(2)对于不等式有解求参数范围问题,常通过参变分离将参数与变量分离,转化为求函数最值问题,再结合函数单调性等性质求解.
29.已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可知即有解,且无最大值,分为,,三种情况讨论求解.
【详解】由,可知有解,且无最大值,
即有解,且无最大值,
当时,有解,无最大值,符合题意;
当时,,则有解,
当时,有最大值,则有最大值,不符合题意;
当时,有解需满足,解得,
此时无最大值,无最大值,满足题意.
综上,实数的取值范围是.
故选:A.
30.(24-25高一上·全国·随堂练习)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)若不等式有解,求实数的取值范围.
【分析】(1)由复合对数函数定义域的求法列出不等式组,解之即可得解;
(2)只需结合换元法、对数函数单调性,求出的最大值即可得解.
【详解】(1)函数有意义,须满足,∴.
∴函数的定义域为.
(2)∵不等式有解,∴小于的最大值.
.
令,由于,∴.
∴函数的最大值为,
∴实数的取值范围为.
31.(2025高三·全国·专题练习)已知方程在上:
(1)有解,求的范围;
(2)有一解,求的范围;
(3)有两不同解,求的范围;
(4)无解,求的范围.
【分析】令,求出对称轴,得到,分别讨论,,时满足的条件得到答案
【详解】(1)令,
由题意得对称轴为:,且
①时,要使在上有零点,
则,即,解得:
②时,要使在上有零点,
则,即,解得:
③时,,无零点,不符合题意,
综上所述,
(2)由(1)知,,
①时,,即,解得:
②时,,即,解得:
③时,,无零点,不符合题意,
综上所述,
(3)由(1)知,,
①时,有一解或无解,不符合题意
②时,,即,解得:
③时,,无零点,不符合题意,
综上所述,
(4)由(1)知,
①时,,即,解得:,,
②时,,即,解得:,,
③时,,无零点,符合题意,
综上所述,
32.(2025高三·全国·专题练习)已知方程在上:
(1)有解,求的范围;
(2)有一解,求的范围;
(3)有两不同解,求的范围;
(4)无解,求的范围.
【分析】将问题转化为与在上交点个数的问题,画出的图像,依次分析4个问题即可求解.
【详解】(1)令与,
方程在上有解,则函数与有交点:
作出函数图像如下:
则,解得:,所以的范围为
(2)方程在上有一解,则函数与有一个交点:
作出函数图像如下:
则或,解得:或,所以的范围为
(3)方程在上有两个解,则函数与有两个交点:
作出函数图像如下:
则,解得:,所以的范围为
(4)方程在上无解,则函数与没有交点:
作出函数图像如下:
则或,解得:或,所以的范围为
33.已知,函数的最大值为4,最小值为0.
(1)求的值
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
【分析】(1)化简f(x)解析式,将看作整体即可求f(x)最值,即可求出a、b的值;
(2)化简,化简不等式,参变分离k和t,得,问题等价于.
【详解】(1),
由得,,
又a>0,因此的最大值为,
最小值为,解得.
(2),
又,,
而在上单调递减,在上单调递增.
因为,,所以.
由不等式在上有解,
得:.
因此,的取值范围是.
题型七:能成立及恒成立综合问题
不等式能成立及恒成立问题:
一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
34.(2025高三·天津·专题练习)设实数满足条件:关于的方程至多一个实数根.
(1)则的取值范围是 ;
(2)在此条件下,使有解,则的取值范围为 .
【答案】 .
【分析】(1)根据题意,只需满足求解即可;
(2)将分离,得到关于的不等式,令进行换元,得到关于的函数,求出该函数的单调性,根据题中条件可知,函数有解,求得该函数的最大值即可.
【详解】(1)由方程至多一个实数根需满足,其中判别式:
,
解得
即的取值范围为;
(2)对于,使有解,
即在上能成立,令,则,
则,
因为对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,则,
即实数的取值范围.
故答案为:(1),(2)
35.(24-25高一上·河南周口·期末)已知函数且.
(1)若的图象经过点,求不等式的解集;
(2)若存在x,使得,求a的取值范围.
【分析】(1)将代入解析式,得到,根据对数函数定义域和单调性得到不等式,求出不等式解集;
(2)先求出,变形得到在上有解,求出,从而得到,求出a的取值范围.
【详解】(1)将代入得,,解得,
故,其在上单调递增,
,故,解得,
故不等式的解集为;
(2),
,解得,
且,故在上有解,
即在上有解,
其中在上单调递增,且,
当时,,故,
所以,
又且,解得.
题型八:双变量问题
双变量问题的解题技巧主要有
1. 消元法:利用已知等量关系消去一个变量,转化为单变量问题求解。
2. 分离变量法:将两变量分置于等式或不等式两侧,转化为两个函数的最值比较。
3. 换元法:设比值(如t=x₁/x₂)、和差(如t=x₁+x₂)等,将双变量化为单变量t的函数。
4. 构造函数法:构造含双变量的新函数(如差值函数),研究其单调性或最值。
5. 利用对称性:若变量对称,可假设x₁≥x₂简化讨论,减少运算量。
36.已知函数,,若对任意,总存在,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分别计算出与的最大值,满足即可.
【详解】,,有,解得,即A正确.
故选:A.
37.已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先求出两函数的值域,再根据题意转化为两个函数值域的包含关系,可分和两种情况进行分类讨论,列示求解.
【详解】当时,;
当时,当,,
又,,使得,
所以,
所以,解得;
当时,当,,
又,,使得,
所以,
所以,解得.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
38.(2025高三·全国·专题练习)已知函数满足对任意的实数a,b,都有,且当时,.若对所有的恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先确定函数性质,在上单调递增,再求函数在区间上的最大值为,将最大值带入不等式.已知函数的值域为,则恒或立,即;恒成立,即.所以本题可化为对所有的恒成立, 令,由对恒成立,即 ,可得结果.
【详解】设且,则,即,
因为,当时,,所以,即,
所以,故在上单调递增,则在上的最大值为.
因为对所有的恒成立,
所以对所有的恒成立,
即对所有的恒成立.
令,由对恒成立,
得,即,解得或或.
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
39.(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知幂函数在上单调递减,函数,对任意,总存在,使得,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据给定条件求出函数及其在上的值域,再借助对勾函数求出函数在上的值域,利用值域的包含关系求出的范围.
【详解】由幂函数在上单调递减,得,
解得,,因此在上的值域为,
当时,令,由函数在上单调递减,在上单调递增,
得,于是函数在上的值域,
而对任意,总存在,使得,
则函数在上的值域为函数在上的值域的子集,
于是,即,所以.
故答案为:
40.(24-25高一上·福建福州·期中)设函数,,若对任意的,存在,使得,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先求出与的取值范围,依题意可得的值域为函数的值域的子集,即,即可得到不等式组,解得即可.
【详解】函数,,则,
函数,,则,
因为对任意的,存在,使得,
所以的值域为函数的值域的子集,即,
所以,解得,
即实数m的取值范围是.
故答案为:
41.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)函数,若存在,使得成立,求实数的取值范围.
【分析】(1)利用,构造对数不等式,解出该不等式即可;
(2)由题意可知,和的值域有交集,分别求出值域,整理计算即可.
【详解】(1)因为,所以,故的定义域为,
由,所以,所以,解得:,
所以不等式的解集为.
(2)由题意可知:,和的值域有交集,
易知在是减函数,所以,
当时,在是减函数,所以,
所以即;
当时,在是增函数,所以,显然不符合.
综上所述:实数的取值范围.
42.已知.
(1)若的值域为,求实数的取值范围;
(2)已知,当时,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
【分析】(1)利用对数值域的性质,将问题转化为,从而得解;
(2)将问题转化为的值域是的值域的子集,从而利用二次函数与指数函数的性质即可得解.
【详解】(1)依题意,函数的值域为,
设,可得,解得或,
故的取值范围是.
(2)若,则,
因为,其开口向上,对称轴为,
所以当时,的最小值为8,
当时,取得最大值为,
且在定义域内单调递增,
可得在上的最小值为,最大值为,
即函数的值域是.
因为对任意的,总存在,使成立,
所以的值域是的值域的子集.
当时,在上单调递增,
所以,则,解得;
当时,在上单调递减,
所以,则,解得;
当时,,不符合题意;
综上所述,实数的取值范围.
43.(24-25高二下·山东威海·期末)已知函数,.
(1)当时,解关于的方程;
(2)若对,,使得,求的取值范围.
【分析】(1)解指数方程结合指数函数值域计算求解;
(2)先把存在问题转化为指数不等式恒成立,结合指数函数值域计算求解.
【详解】(1)当时,,
令,则即,,
解得或,即或,
解得或.
(2)设在上的值域为A,在上的值域为B,则,
因为,所以,当且仅当即时等号成立,
所以,
因为,所以对恒成立,
即对恒成立,
令,则,,
当时,,
所以.
44.(24-25高一上·山西·期末)已知函数是上的奇函数,函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数在上的最小值为11,求实数的值;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
【分析】(1)根据函数的奇偶性列方程来求得的值.
(2)利用换元法,结合函数的单调性、二次函数的性质来求得的值.
(3)根据复合函数的单调性、恒成立、存在性等知识来求得的取值范围.
【详解】(1)因为是上的奇函数,所以,
即,整理得,
所以,,
所以,检验可知符合题意,
所以.
(2)由(1)知,,所以.
令,因为函数在区间上单调递增,所以,
则(的最小值11就是的最小值),抛物线开口向上,对称轴为直线,
当,即时,,
解得.
当,即时,,
解得,无解.
综上所述,实数的值为.
(3)由题知,
若对任意的,总存在,使得,可得,
由复合函数单调性可得函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以当时,有最小值.
由(2)知当时,,,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
因为函数,在时均单调递减,
所以函数在时单调递减,所以,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
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