内容正文:
专题六 函数与导数
微专题2 含参不等式恒(能)成立问题
一、考点透析
方向1:分离参数法解决不等式恒(能)成立问题
部分问题可利用不等式的性质恒等变形使参数与变量进行分离,只要研究变量表达式的最值就可以解决问题.一般地,若a>f(x)对x∈D恒成立,则只需a>f(x)max;若a<f(x)对x∈D恒成立,则只需a<f(x)min.
1.(2025·浙江省·月考)若,则实数最大值为 .
2.(2025·河南省·模拟)已知函数,其中为自然对数的底数,当时,恒成立,则实数的取值范围为 .
3.(2025·广西壮族自治区南宁市·模拟) 已知函数.
讨论函数的单调性;
若恒成立,求的取值范围.
方向2:分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题
此类问题关键是对参数分类讨论,在参数的每一段上求函数的极值或最值,并判断是否满足题意,若不满足题意,只需找一个值或一段内的函数值不满足题意即可.其常用的手段是因式分解、求根公式以及观察法.
1.(2025·广东省东莞市·联考)设函数,其中
Ⅰ讨论的单调性;
Ⅱ确定的所有可能取值,使得在区间内恒成立为自然对数的底数.
2.(2025·云南省曲靖市·模拟)已知函数.
当时,求函数在上的值域
若在上恒成立,求实数的取值范围.
3.(2025·山东省青岛市·模拟)设函数.
当时,求的单调区间;
当时,恒成立,求的取值范围.
方向3:双变量最值定位解决不等式恒(能)成立问题
“双变量”的恒(能)成立问题可以拆解求最值,进行等价变换,常见的拆解转换有:
(1)∀x1,x2∈D,f(x1)>g(x2)⇔f(x)min>g(x)max;
(2)∀x1∈D1,∃x2∈D2,f(x1)>g(x2)⇔f(x)min>g(x)min;
(3)∃x1∈D1,∀x2∈D2,f(x1)>g(x2)⇔f(x)max>g(x)max.
(4),,.
1.(2025·江苏省南通市·模拟)已知函数,,.
求曲线过点的切线方程;
求函数的最大值;
若存在,使得对任意,都有成立,求实数的取值范围.
2.(2025·四川省成都市·模拟)已知函数,.
当时,设曲线在处的切线为,求与曲线的公共点个数;
当时,若,,恒成立,求实数的取值范围.
方向4:指对同构解决不等式恒(能)成立问题
指对同构的常用形式
(1)积型aea≤b ln b
①构造形式为aea≤eln bln b,构建函数f(x)=xex.
②构造形式为ealn ea≤b ln b,构建函数f(x)=x ln x.
③构造形式为a+ln a≤ln b+ln (ln b),构建函数f(x)=x+ln x.
(2)商型
①构造形式为,构建函数f(x)=.
②构造形式为,构建函数f(x)=.
③构造形式为a-ln a≤ln b-ln (ln b),构建函数f(x)=x-ln x.
1.(2025·云南省玉溪市·模拟)设函数,,若存在,使得,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2025·湖北省省直辖县级行政区划·模拟题)已知函数,若在时恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(2025·湖南省株洲市·期中)已知不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围是
方向5:同构函数解决不等式恒(能)成立问题
1.(2025·安徽省蚌埠市·模拟)已知函数,其中.
当时,求函数的图象在处的切线方程
若恒成立,求的取值范围.
2.(2025·山东省菏泽市·期中)若对任意,,当时,,则的取值范围为 .
3.(2025·山西省晋城市·模拟)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
二、跟踪练习
1.(2025·陕西省咸阳市·模拟)若对任意正数恒成立,则实数的取值范围为 .
2.(2025·江西省南昌市·模拟)“朗博变形”是借助指数运算或对数运算,将化成,的变形技巧已知函数,,若,则的最大值为 .
3.(2025·吉林省长春市·模拟)已知函数.
当时,求在处的切线方程;
当时,恒成立,求的取值范围
4.(2025·湖北省·模拟)已知函数.
已知在处取得极小值,求的值
对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
5.(2025·吉林省松原市·模拟)已知函数.
当时,求函数在处的切线方程;
恒成立,求的取值范围.
6.(2025·广西·模拟)已知函数.
当时,求函数的单调区间;
对任意的,当时,都有,求实数的取值范围.
学科网(北京)股份有限公司
$
专题六 函数与导数
微专题2 含参不等式恒(能)成立问题
一、考点透析
方向1:分离参数法解决不等式恒(能)成立问题
部分问题可利用不等式的性质恒等变形使参数与变量进行分离,只要研究变量表达式的最值就可以解决问题.一般地,若a>f(x)对x∈D恒成立,则只需a>f(x)max;若a<f(x)对x∈D恒成立,则只需a<f(x)min.
1.(2025·浙江省·月考)若,则实数最大值为 .
【答案】
【解析】 解:由题意知,,
即,
则的最大值即为的最小值.
,令,,
构造函数,,,
则,
当时,,为减函数,
当时,,为增函数,
时,取得极小值,也是最小值,即,
故,实数的最大值为.
故答案为.
2.(2025·河南省·模拟)已知函数,其中为自然对数的底数,当时,恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】解:由题得在上恒成立,
即恒成立,
即,
令,
则,
当时,,函数在上单调递增;
当时,令,
则,函数在上单调递增,
又,,
在区间上存在唯一零点,使得函数在上小于零,在上大于零,
即在区间上大于零,在区间上小于零,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,在上单调递增,
又,,,即的取值范围是.
故答案为:.
3.(2025·广西壮族自治区南宁市·模拟) 已知函数.
讨论函数的单调性;
若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)当时,函数在上单调递减,
当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
(2)
【解析】(1)略
恒成立等价于,即,
令,当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,即,
所以的取值范围为.
方向2:分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题
此类问题关键是对参数分类讨论,在参数的每一段上求函数的极值或最值,并判断是否满足题意,若不满足题意,只需找一个值或一段内的函数值不满足题意即可.其常用的手段是因式分解、求根公式以及观察法.
1.(2025·广东省东莞市·联考)设函数,其中
Ⅰ讨论的单调性;
Ⅱ确定的所有可能取值,使得在区间内恒成立为自然对数的底数.
【答案】Ⅰ)在内单调递减,
在内单调递减,在内单调递增;
Ⅱ
【解析】Ⅰ)略
Ⅱ令,,,
则,
而当时,,
所以在区间内单调递增,
又由,有,
从而当时,;
当,时,,
故当在区间内恒成立时,必有,
当时,,
由Ⅰ有,从而,
所以此时在区间内不恒成立,
当时,令,,
因此,在区间单调递增,
又因为,
所以当时,,
即恒成立,
综上,.
2.(2025·云南省曲靖市·模拟)已知函数.
当时,求函数在上的值域
若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】值域;
【解析】略;
,
令,则,
,
,故,
当时,,满足恒成立
当时,,故在上单调递增,又,
时,,进而,故在上单调递减
时,,进而,故在上单调递增,
,满足恒成立
当时,,故在上单调递减,又,
时,,进而,故在上单调递增
时,,进而,故在上单调递减,
,不满足恒成立,
综上所述,实数的取值范围是
3.(2025·山东省青岛市·模拟)设函数.
当时,求的单调区间;
当时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)的单调增区间为的单调减区间为;
(2)
【解析】略;
由题意可知,当时,恒成立,
即在上恒成立,
令,
则,
令,,
由可知,在为增函数,
,即,
故当时,则,当时,则,
在上为减函数,在为增函数,
在取极小值,也是最小值为,
故.
方向3:双变量最值定位解决不等式恒(能)成立问题
“双变量”的恒(能)成立问题可以拆解求最值,进行等价变换,常见的拆解转换有:
(1)∀x1,x2∈D,f(x1)>g(x2)⇔f(x)min>g(x)max;
(2)∀x1∈D1,∃x2∈D2,f(x1)>g(x2)⇔f(x)min>g(x)min;
(3)∃x1∈D1,∀x2∈D2,f(x1)>g(x2)⇔f(x)max>g(x)max.
(4),,.
1.(2025·江苏省南通市·模拟)已知函数,,.
求曲线过点的切线方程;
求函数的最大值;
若存在,使得对任意,都有成立,求实数的取值范围.
【答案】切线方程为;
最大值为;
(3)
【解析】略;
略;
由题设得存在,使得对任意,
都有成立,等价于,
对函数求导得:,
当时,令,则,
所以函数在区间上单调递增,在单调递减,
所以函数在处取得最大值,
最大值为,
所以,符合题意;
时,令,即,解得,
当,即时,函数在上单调递增,此时函数无最大值,不符合题意;
当,即时,函数在上单调递增,
在上单调递减,此时函数无最大值,不符合题意;
当,即时,函数在上单调递增,
在上单调递减.此时函数无最大值,不符合题意;
当,即时.函数在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得最大值,最大值为,
所以,即,符合题意,
综上所述,实数的取值范围是:.
2.(2025·四川省成都市·模拟)已知函数,.
当时,设曲线在处的切线为,求与曲线的公共点个数;
当时,若,,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)公共点个数为
(2)
【解析】略;
,,恒成立,
等价于,
由,得 ,,,
当时, ,所以在上单调递减
当时, ,所以在上单调递增,
当,即时,在上单调递增,
所以,,此时,所以满足条件;
当,即时,在上单调递减,所以,,此时,不合题意,
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,,
所以,且,即,且,
令,当时, ,所以在上单调递增,所以,
令,当时, ,所以在上单调递减,所以,
所以当时,满足题意.
综上,的取值范围为.
方向4:指对同构解决不等式恒(能)成立问题
指对同构的常用形式
(1)积型aea≤b ln b
①构造形式为aea≤eln bln b,构建函数f(x)=xex.
②构造形式为ealn ea≤b ln b,构建函数f(x)=x ln x.
③构造形式为a+ln a≤ln b+ln (ln b),构建函数f(x)=x+ln x.
(2)商型
①构造形式为,构建函数f(x)=.
②构造形式为,构建函数f(x)=.
③构造形式为a-ln a≤ln b-ln (ln b),构建函数f(x)=x-ln x.
1.(2025·云南省玉溪市·模拟)设函数,,若存在,使得,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,可得,所以,
又由,所以在上单调递增,
因为,所以,所以,
令,则,
令,则,可得,
所以在上单调递减,且,
当时,,,则在上单调递增,
当时,,,则在上单调递减,
所以当时,有极大值,即最大值,所以,
故的最大值为.
故选:.
2.(2025·湖北省省直辖县级行政区划·模拟题)已知函数,若在时恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(方法1)在时恒成立,,
,,
,,
设,,时,,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;是的极小值点,
的最小值是,,时恒成立,
,的取值范围为.
(方法2)由题意 ,即
令t=,则t-1 ,不等式可化为 t+b .
所以t -t ,设h(t)=-t ,当t-1 时, =-10,
即知,h(t)最小值为h(-1)=.
故选:
3.(2025·湖南省株洲市·期中)已知不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】不等式在区间上恒成立,
等价于在区间上恒成立,
即在区间上恒成立,
令,则,,
所以在区间上单调递增,
所以在区间上恒成立,
即在区间上恒成立,
令,,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,即的取值范围是.
故答案为:.
方向5:同构函数解决不等式恒(能)成立问题
1.(2025·安徽省蚌埠市·模拟)已知函数,其中.
当时,求函数的图象在处的切线方程
若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)切线方程为
(2)
【解析】略.
,其中,
所以问题转化为恒成立,
记,则,
令,得令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
的最大值为,
所以.
2.(2025·山东省菏泽市·期中)若对任意,,当时,,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为,所以,
所以两边取对数得.
因为,所以,
所以.
设,则满足在上单调递减,
因为,
所以在上单调递减,在内单调递增,
所以,即的取值范围为
3.(2025·山西省晋城市·模拟)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】由,得在上恒成立,
令,则,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,所以,
则,所以在上恒成立.
当时,恒成立,则;
当时,由,得;
当时,由,得.
设,则,
当或时,,在和上单调递减;
当时,,在上单调递增,
则在上的最大值为,
在上的最小值为.
综上可知,实数的取值范围为.
故答案为:.
二、跟踪练习
1.(2025·陕西省咸阳市·模拟)若对任意正数恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为,且,
可得,整理可得,
构建,
又因为在上单调递增,可得在上单调递增,
可得,且,整理可得,
令,可得,
构建,则,
令,解得;令,解得;
可知在上单调递增,则上单调递减,则,
可得,即,所以实数的取值范围为.
故答案为.
2.(2025·江西省南昌市·模拟)“朗博变形”是借助指数运算或对数运算,将化成,的变形技巧已知函数,,若,则的最大值为 .
【答案】
【解析】由,得,
即,,
而当时,,则在上恒成立,
函数在上单调递增,
由,可得,,
令,,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
则,即的最大值为.
故答案为:.
3.(2025·吉林省长春市·模拟)已知函数.
当时,求在处的切线方程;
当时,恒成立,求的取值范围
【答案】(1);(2)
【解析】略.
当时,,
当时,因为恒成立,所以;
当时,由恒成立,得,
令.
再令
,
所以在上单调递增,所以,
所以,所以在上单调递增,所以.
所以.
即的取值范围为:.
4.(2025·湖北省·模拟)已知函数.
已知在处取得极小值,求的值
对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】略;
因为对恒成立,
所以令,,
,
,即时,恒成立,在上单调递增,
所以,满足题意;
,即时,,得,
,
单调递减
极小值
单调递增
所以,与题意不符,舍去,
综上所述,的取值范围为
5.(2025·吉林省松原市·模拟)已知函数.
当时,求函数在处的切线方程;
恒成立,求的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【解析】略;
因为的定义域为,若,
可得,整理可得,
构建,则,
可知在内单调递增,则,
令,则对任意恒成立,
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,
所以的取值范围为.
6.(2025·广西·模拟)已知函数.
当时,求函数的单调区间;
对任意的,当时,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,函数的增区间为,减区间为
(2)
【解析】略.
由,化简为,即.
令,
因为,则,
所以函数在上单调递增,
故在上恒成立,即在上恒成立,
设,,
在单调递增,
所以.
综上所述,实数的取值范围为.
学科网(北京)股份有限公司
$