3.3.2 导数与不等式恒(能)成立 课件-2027届高三数学一轮复习

2026-05-06
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特供

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 课件
知识点 导数在研究函数中的作用
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 山东省
地区(市) 东营市
地区(区县) 广饶县
文件格式 PPTX
文件大小 2.22 MB
发布时间 2026-05-06
更新时间 2026-05-07
作者 好运随身
品牌系列 -
审核时间 2026-05-06
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57717127.html
价格 1.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中数学高考复习课件聚焦“导数及其应用”专题,覆盖分离参数法、等价转化法、双变量恒成立问题等核心考点,依据高考评价体系分析了不等式恒成立问题的考查要求,通过模拟题归纳了“构造函数求最值”“分类讨论参数范围”等常考题型,体现备考针对性。 课件亮点在于“考点突破+真题训练+素养提升”模式,如以2026年驻马店模拟题为例,详解分离参数法中“k≥h(x)恒成立等价于k≥h(x)max”的解题逻辑,培养数学思维与运算能力。提能训练分基础巩固与能力提升,助力学生掌握导数应用技巧,教师可据此精准指导复习。

内容正文:

第三章 导数及其应用 第三讲 导数的综合应用 第二课时 导数与不等式恒(能)成立 名师讲坛·素养提升 考点突破·互动探究 提能训练 练案[19] 考点突破 · 互动探究 返回导航 分离参数法 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 名师点拨:分离参数法解决恒成立问题的策略 1.分离变量.构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题. 2.a≥f(x)恒成立⇔a≥f(x)max; a≤f(x)恒成立⇔a≤f(x)min. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 【变式训练】 (2026·常州模拟)已知函数f(x)=(mx-1)ex(m∈R)在x=0处取得极值. (1)求m的值; 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 [解析] (1)由f(x)=(mx-1)ex, 可得f′(x)=(mx+m-1)ex, 由f′(0)=(m-1)e0=0,解得m=1, 此时f(x)=(x-1)ex,f′(x)=xex, 令f′(x)>0,得x>0, 令f′(x)<0,得x<0,故0是函数f(x)的极值点,故符合题意,所以m=1. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 等价转化法 (1)当a=1时,求f(x)的极值; (2)若对∀x∈(e-1,e),f(x)<x+2,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 名师点拨:“等价转化法”解决不等式恒成立问题 在不等式恒成立问题中,如果不能分离参数或分离参数后的函数的最值比较难求,可以把含参不等式整理成f(x,a)>0或f(x,a)≥0的形式,然后从研究函数的性质入手,通过讨论函数的单调性和极值,直接用参数表达函数的最值,然后根据题意,建立关于参数的不等式,解不等式即得参数的取值范围. (1)如果f(x,a)有最小值g(a),则f(x,a)>0恒成立⇔g(a)>0,f(x,a)≥0恒成立⇔g(a)≥0. (2)如果f(x,a)有最大值g(a),则f(x,a)<0恒成立⇔g(a)<0,f(x,a)≤0恒成立⇔g(a)≤0. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 【变式训练】 (2026·柳州模拟)已知函数f(x)=ax-ln x. (1)讨论函数f(x)的单调性; (2)若x=1为函数f(x)的极值点,当x∈[e,+∞)时,不等式x[f(x)-x+1]≤m(e-x)恒成立,求实数m的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 (2)∵x=1为函数f(x)的极值点, ∴f′(1)=0,∴a=1. f(x)=x-ln x,x[f(x)-x+1]=x(1-ln x), 当x∈[e,+∞)时,不等式x[f(x)-x+1]≤m(e-x)⇔x(1-ln x)≤m(e-x), 即x(1-ln x)-m(e-x)≤0, 令g(x)=x(1-ln x)-m(e-x),x∈[e,+∞),则g′(x)=m-ln x, 若m≤1,g′(x)≤0在[e,+∞)上恒成立, 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 则g(x)在[e,+∞)上单调递减, ∴g(x)≤g(e)=0,满足题意. 若m>1,由g′(x)>0,可得e≤x<em, 则g(x)在[e,em)上单调递增, ∴在[e,em)上存在x0使得g(x0)>g(e)=0,与题意不符, 综上,实数m的取值范围为(-∞,1]. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 双变量的恒(能)成立问题 (1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; (2)若对∀x1,x2∈[1,e],不等式f(x1)≤g(x2)恒成立,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 名师点拨: “双变量”的恒(能)成立问题一定要正确理解其实质,深刻挖掘内含条件,进行等价变换,常见的等价转换有: (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. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 【变式训练】 (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若∀x1,x2∈[0,4],不等式|f(x1)-f(x2)|<1恒成立,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 名师讲坛 · 素养提升 返回导航 洛必达法则 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 已知函数f(x)=(x+1)ln(x+1).若对任意x>0都有f(x)>ax成立,求实数a的取值范围. [解析] 解法一:令φ(x)=f(x)-ax=(x+1)ln(x+1)-ax(x>0), 则φ′(x)=ln(x+1)+1-a. ∵x>0,∴ln(x+1)>0. ①当1-a≥0,即a≤1时,φ′(x)>0, ∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增, 又φ(0)=0,∴φ(x)>0恒成立,故a≤1满足题意. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 ②当1-a<0,即a>1时, 令φ′(x)=0,得x=ea-1-1, ∴x∈(0,ea-1-1)时,φ′(x)<0; x∈(ea-1-1,+∞)时,φ′(x)>0, ∴φ(x)在(0,ea-1-1)上单调递减, 在(ea-1-1,+∞)上单调递增, ∴φ(x)min=φ(ea-1-1)<φ(0)=0与φ(x)>0恒成立矛盾,故a>1不满足题意. 综上有a≤1,故实数a的取值范围是(-∞,1]. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 【变式训练】 已知函数f(x)=x(ex-1)-ax2(a∈R). (1)若f(x)在x=-1处有极值,求a的值; (2)当x>0时,f(x)≥0,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 (2)解法一:当x>0时,f(x)≥0, 即x(ex-1)-ax2≥0,即ex-1-ax≥0, 令φ(x)=ex-1-ax(x>0),则φ(x)min≥0, φ′(x)=ex-a. ①当a≤1时,φ′(x)=ex-a>0, ∴φ(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴φ(x)>φ(0)=0,∴a≤1满足条件. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 ②当a>1时,若0<x<ln a,则φ′(x)<0, 若x>ln a,则φ′(x)>0. ∴φ(x)在(0,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增, ∴φ(x)min=φ(ln a)=a-1-aln a≥0. 令g(a)=a-1-aln a(a>1), ∴g′(a)=1-(1+ln a)=-ln a<0, ∴g(a)在(1,+∞)上单调递减. ∴g(a)<g(1)=0与g(a)≥0矛盾, 故a>1不满足条件, 综上,实数a的取值范围是(-∞,1]. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 提能训练 练案[19] 返回导航 A组基础巩固 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 (1)当a=1时,求函数f(x)的极值; (2)若存在x∈(0,+∞),使不等式f(x)≤g(x)-ex成立,求实数a的取值范围. [解析] (1)当a=1时,f(x)=x-ex, 则f′(x)=1-ex, 当x<0时,f′(x)>0,当x>0时,f′(x)<0, 所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,所以函数f(x)的极大值为f(0)=-1,无极小值. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 3.(2026·福建泉州模拟)已知函数f(x)=x2ln x. (1)求f(x)的单调区间; (2)若存在x>0,使得f(x)≤ax成立,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 B组能力提升 (1)求f(x)的单调区间; (2)若f(x)的最大值为1,证明:∀b∈R,f(x)≤g(x). 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 2.(2026·江西三新教研共同体联考)已知函数f(x)=xex-ln x-x-1. (1)已知f(x)的导函数为f′(x),证明:f′(x)=0有唯一实数解; 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 C组拓展应用(选作) (1)若a=1,求函数f(x)的最小值; (2)设函数h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的单调区间; (3)若在区间[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,求实数a的取值范围. 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 当0<a+1<1,即-1<a<0时, 由h′(x)<0可得a+1<x<1,由h′(x)>0可得0<x<a+1或x>1, 此时,函数h(x)的单调递增区间为(0,a+1),(1,+∞),单调递减区间为(a+1,1); 当a+1=1,即a=0时,对任意的x>0,h′(x)≥0,且不恒为0, 此时函数h(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间; 当a+1>1,即a>0时, 由h′(x)>0可得0<x<1或x>a+1,由h′(x)<0可得1<x<a+1, 此时函数h(x)的单调递增区间为(0,1),(a+1,+∞),单调递减区间为(1,a+1). 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 综上所述,当a≤-1时,函数h(x)的单调递减区为(0,1),单调递增区间为(1,+∞); 当-1<a<0时,函数h(x)的单调递增区间为(0,a+1),(1,+∞),单调递减区间为(a+1,1); 当a=0时,函数h(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间; 当a>0时,函数h(x)的单调递增区间为(0,1),(a+1,+∞),单调递减区间为(1,a+1). 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 (3)由(2)可知,在区间[1,e]上存在一点x0, 使得h(x0)=f(x0)-g(x0)<0, 即在区间[1,e]上,h(x)min<0. 当a≤0时,函数h(x)在[1,e]上单调递增, 则h(x)max=h(1)=-a≥0,不符合题意. 当a>0时,函数h(x)在[1,a+1]上单调递减,在[a+1,+∞]上单调递增, 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 返回导航 高考一轮总复习 • 数学 第三章 导数及其应用 谢谢观看 (2026·驻马店模拟)已知函数f(x)=x. (1)讨论f(x)的最值; (2)若a=1,且f(x)≤,求k的取值范围. [解析] (1)由题意得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a-=, 当a≤0,x∈(0,+∞)时,f′(x)<0, 所以f(x)在区间(0,+∞)内单调递减,无最大值,无最小值; 当a>0时,令f′(x)=0,得x=, 当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 故当x=时,f(x)取得极小值且为最小值,且最小值为f=1+ln a,无最大值. 综上,当a≤0时,f(x)无最大值,无最小值; 当a>0时,f(x)的最小值为1+ln a,无最大值. (2)当a=1时,由f(x)≤, 得x-ln x≤(x>0), 整理得kex≥x2+x-xln x, 即k≥. 令h(x)=(x>0), 则h′(x)= =, 由(1)知,当a=1时,f(x)=x-ln x的最小值为f(1)=1>0, 即x-ln x>0恒成立, 所以当x∈(0,1)时,h′(x)>0,h(x)单调递增; 当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减. 故当x=1时,h(x)取得最大值h(1)=, 即k≥, 故k的取值范围为. (2)若∀x∈[-1,+∞),f(x)≥+a恒成立,求实数a的取值范围. (2)由f(x)≥+a对∀x∈[-1,+∞)恒成立, 则(x-1)ex≥+a对∀x∈[-1,+∞)恒成立, 则a≤(x-1)ex-对∀x∈[-1,+∞)恒成立. 令g(x)=(x-1)ex-(x≥-1), 则g′(x)=xex-x=x(ex-1), 当-1≤x<0时,g′(x)>0, 当x≥0时,g′(x)≥0, 所以当x∈[-1,+∞)时,g′(x)≥0恒成立, 所以g(x)在[-1,+∞)上单调递增, 所以g(x)min=g(-1)=(-1-1)e-1-=--, 所以a≤--, 所以实数a的取值范围为. (2026·陕西咸阳模拟)已知函数f(x)=ln x+x+(a≠0). [解析] (1)当a=1时,f(x)=ln x+x+, 定义域为(0,+∞),则f′(x)=+1-=, 令f′(x)>0,得x>1,令f′(x)<0,得0<x<1, 故函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞), 故f(x)有极小值f(1)=0+1+2=3,无极大值. (2)若对∀x∈(e-1,e),f(x)<x+2, 即对∀x∈(e-1,e),ln x+-2<0, 令g(x)=ln x+-2,则g′(x)=-=, ①当a<0时,g′(x)=>0,函数g(x)在(e-1,e)上单调递增, 则g(x)<g(e)=ln e+-2=-1+<0,符合题意; ②当a>0时,令g′(x)=0,解得x=>0, 则函数g(x)在上单调递减,在上单调递增, 若g(x)<0在(e-1,e)上恒成立, 只需满足解得a≥. 综上所述,实数a的取值范围为(-∞,0)∪. [解析] (1)f′(x)=a-=(x>0), ①当a≤0时,f′(x)<0恒成立, ∴f(x)在(0,+∞)上单调递减; ②当a>0时,令f′(x)>0,得x>, 令f′(x)<0,得0<x<, ∴f(x)在上单调递增,在上单调递减. 综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;当a>0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减. (2026·济南模拟)已知函数f(x)=-1(其中e为自然对数的底数),函数g(x)=x3+ax2+1. [解析] (1)∵f′(x)=, ∴f′(1)=2e,又f(1)=-1, ∴y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y+1=2e(x-1),即2ex-y-2e-1=0. (2)∵对∀x1,x2∈[1,e],不等式f(x1)≤g(x2)恒成立,∴f(x)max≤g(x)min; ∵f′(x)=, ∴当x∈[1,e]时,f′(x)≥0恒成立, ∴f(x)在[1,e]上单调递增,∴f(x)max=f(e)=1; g′(x)=3x2+2ax=x(3x+2a),令g′(x)=0, 解得x=0或x=-; ①当-≤1,即a≥-时, g′(x)≥0在[1,e]上恒成立, ∴g(x)在[1,e]上单调递增, ∴g(x)min=g(1)=2+a, 由f(x)max≤g(x)min得1≤2+a,解得a≥-1; ②当1<-<e,即-<a<-时, 若x∈,则g′(x)<0, 若x∈,则g′(x)>0, ∴g(x)在上单调递减,在上单调递增, ∴g(x)min=g=+1<1,不满足f(x)max≤g(x)min; ③当-≥e,即a≤-时, g′(x)≤0在[1,e]上恒成立, ∴g(x)在[1,e]上单调递减, ∴g(x)min=g(e)=e3+ae2+1, 由f(x)max≤g(x)min得1≤e3+ae2+1, 解得a≥-e(舍). 综上所述,实数a的取值范围为[-1,+∞). (2025·江苏盐城中学质量检测)已知函数f(x)=(x∈R),a为正实数. [解析] (1)因为f(x)=(x∈R), 所以f′(x)=(x∈R), 因为a>0,所以令f′(x)>0,得0<x<3; 令f′(x)<0,得x<0或x>3. 所以f(x)的单调递增区间为(0,3),单调递减区间为(-∞,0)和(3, +∞). (2)由(1)知,f(x)在[0,3)上单调递增,在(3,4]上单调递减, 所以f(x)在[0,4]上的最大值是f(3)=. 又f(0)=-a<0,f(4)=11ae-4>0, 所以f(0)<f(4), 所以f(x)在[0,4]上的最小值为f(0)=-a, 若∀x1,x2∈[0,4],不等式|f(x1)-f(x2)|<1恒成立, 则需f(x)max-f(x)min<1在x∈[0,4]上恒成立, 即f(3)-f(0)<1, 即+a<1,解得a<, 又a>0,所以0<a<, 故实数a的取值范围为. 在解决不等式恒(能)成立,求参数的取值范围这一类问题时,最常用的方法是分离参数法,转化成求函数的最值,但在求最值时如果出现“”型的代数式,就没法求其最值.“”型的代数式,是大学数学中的不定式问题,解决此类问题的有效方法就是利用洛必达法则. 法则1 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)f(x)=0及g(x)=0. (2)在点a的某去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g′(x)≠0. (3) =A,那么 = =A. 法则2 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)f(x)=∞及g(x)=∞. (2)在点a的某去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g′(x)≠0. (3) =A,那么 = =A. 解法二:当x∈(0,+∞)时, (x+1)ln(x+1)>ax恒成立, 即a<恒成立. 令g(x)=(x>0). ∴g′(x)=. 令k(x)=x-ln(x+1)(x>0), ∴k′(x)=1-=>0, ∴k(x)在(0,+∞)上单调递增. ∴k(x)>k(0)=0, ∴x-ln(x+1)>0恒成立, ∴g′(x)>0,故g(x)在(0,+∞)上单调递增. 由洛必达法则知 g(x)= =[ln(x+1)+1]=1, ∴a≤1,故实数a的取值范围是(-∞,1]. [解析] (1)f′(x)=ex-1+xex-2ax=(x+1)ex-2ax-1, 依题意知f′(-1)=2a-1=0,∴a=. 经检验a=符合题意. 解法二:当x>0时,f(x)≥0, 即x(ex-1)-ax2≥0,即ex-1-ax≥0, 即ax≤ex-1,即a≤恒成立, 令h(x)=(x>0), ∴h′(x)=, 令k(x)=ex(x-1)+1(x>0),∴k′(x)=ex·x>0, ∴k(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴k(x)>k(0)=0,∴h′(x)>0, ∴h(x)在(0,+∞)上单调递增. 由洛必达法则知,h(x)= =ex=1, ∴a≤1.故实数a的取值范围是(-∞,1]. 1.已知函数f(x)=ln x-a(x-1),a∈R,x∈[1,+∞),且f(x)≤恒成立,求a的取值范围. [解析] f(x)-=, 构造函数g(x)=xln x-a(x2-1)(x≥1), g′(x)=ln x+1-2ax, 令F(x)=g′(x)=ln x+1-2ax,F′(x)=. ①若a≤0,则F′(x)>0,g′(x)在[1,+∞)上单调递增,g′(x)≥g′(1)=1-2a>0, ∴g(x)在[1,+∞)上单调递增,g(x)≥g(1)=0, 从而f(x)-≥0,不符合题意, ②若0<a<,当x∈时,F′(x)>0, ∴g′(x)在上单调递增, 从而g′(x)≥g′(1)=1-2a>0, ∴g(x)在上单调递增, g(x)≥g(1)=0, 从而f(x)-≥0,不符合题意. ③若a≥,则F′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立, ∴g′(x)在[1,+∞)上单调递减, g′(x)≤g′(1)=1-2a≤0. ∴g(x)在[1,+∞)上单调递减, 从而g(x)≤g(1)=0,f(x)-≤0, 综上,a的取值范围是. 2.(2025·东北三省四市联考)已知函数f(x)=ax-ex(a∈R),g(x)=. (2)由题得,存在x∈(0,+∞), 使ax≤成立,即a≤成立, 则问题转化为a≤max(x>0), 令h(x)=,x>0, h′(x)==. 当0<x<时,h′(x)>0,当x>时,h′(x)<0,所以函数h(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减, 所以h(x)max=h()=, 所以a≤, 故实数a的取值范围为. [解析] (1)因为f′(x)=x(2ln x+1),x>0, 令f′(x)=0,解得x=, 当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减; 当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 则f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为. (2)依题意,存在x>0,使得a≥xln x, 令g(x)=xln x,则g′(x)=ln x+1, 当x∈时,g′(x)<0,g(x)单调递减, 当x∈时,g′(x)>0,g(x)单调递增, 故g(x)min=g=-,因此a≥-, 故a的取值范围为. 4.(2026·衡水检测)已知函数f(x)=x-aln x+在x=1处取得极值. (1)若a>1,求函数f(x)的单调区间; (2)若a>3,函数g(x)=a2x2+3,若存在m1,m2∈,使得|f(m1)-g(m2)|<9成立,求a的取值范围. [解析] (1)f(x)的定义域为(0,+∞), 且f′(x)=1--. 由题意,f′(1)=1-a-b=0,得b=1-a. 则f′(x)=1--==, 令f′(x)=0,得x1=1,x2=a-1. 若1<a<2,则函数f(x)的单调递增区间为(0,a-1),(1,+∞),单调递减区间为(a-1,1); 若a=2,则函数f(x)无单调递减区间,单调递增区间为(0,+∞); 若a>2,则函数f(x)的单调递减区间为(1,a-1),单调递增区间为(0,1),(a-1,+∞). (2)若a>3时,f(x)在上单调递增,在(1,2)上单调递减, 所以f(x)的最大值为f(1)=2-a<0. 易知g(x)在上单调递增. 则g(x)min=g. 又g=a2+3>0, ∴g(x)>f(x)在上恒成立, 若存在m1,m2∈, 使得|f(m1)-g(m2)|<9成立, 只需要g-f(1)<9,即a2+3-(2-a)<9,解得-8<a<4. 由于a>3,所以实数a的取值范围是(3,4). 1.(2025·辽宁辽阳一模)已知函数f(x)=,g(x)=ebx-b,a,b∈R. [解析] (1)f(x)=的定义域为(0,+∞),且f′(x)=, 由f′(x)>0可得0<x<e1-a, 由f′(x)<0可得x>e1-a, 所以函数f(x)的单调递增区间为(0,e1-a),单调递减区间为(e1-a, +∞). (2)证明:由(1)知,f(x)max=f(e1-a)==1,解得a=1, 要证f(x)≤g(x),即证≤ebx-b, 即证xebx-bx-ln x-1=ebx+ln x-(bx+ln x)-1≥0, 令h(x)=ex-x-1,其中x∈R, 则h′(x)=ex-1, 由h′(x)<0得x<0,由h′(x)>0得x>0, 所以函数h(x)的单调递减区间为(-∞,0),单调递增区间为(0,+∞), 所以h(x)≥h(0)=0,即ex≥x+1, 所以∀b∈R,ebx+ln x≥bx+ln x+1, 即f(x)≤g(x). (2)若函数g(x)=,∀x1∈(0,+∞),∃x2∈R,f(x1)-1≥g(x2),求m的取值范围. [解析] (1)证明:f′(x)=(x+1)ex--1=(x+1),x>0, f′(x)=0等价于ex-=0. 设h(x)=ex-,x>0,则h(x)在(0,+∞)内单调递增, 因为h=-2<0,h(1)=e-1>0, 所以h(x)在(0,+∞)内存在唯一零点x0∈, 所以f′(x)=0有唯一实数解. (2)由(1)知,当0<x<x0时,h(x)<0, 即f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x>x0时,h(x)>0,即f′(x)>0,f(x)单调递增, 所以f(x)≥f(x0)=x0-ln x0-x0-1. 因为-=0,所以x0=1, x0=e-x0,x0∈, f(x0)=x0·-ln e-x0-x0-1=0, 即f(x)≥0. g′(x)=, 令g′(x)=0,得x=m+1,令g′(x)>0,得x>m+1,令g′(x)<0,得x<m+1, 所以g(x)在(-∞,m+1)上单调递减,在(m+1,+∞)上单调递增, 所以g(x)≥g(m+1)==-, 因为∀x1∈(0,+∞),∃x2∈R,f(x1)-1≥g(x2), 所以f(x)min-1≥g(x)min, 所以-1≥-,解得m≤-1, 所以m的取值范围为(-∞,-1]. (2025·江西重点中学联考)已知函数f(x)=x-(a+2)ln x,g(x)=. [解析] (1)当a=1时,f(x)=x-3ln x,其中x>0,则f′(x)=1-=, 由f′(x)<0可得0<x<3, 由f′(x)>0可得x>3, 所以函数f(x)的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞), 所以f(x)min=f(3)=3-3ln 3. (2)因为h(x)=f(x)-g(x)=x-(a+2)·ln x-,其中x>0, 则h′(x)=1-+ = =. 当a+1≤0,即a≤-1时,由h′(x)<0可得0<x<1,由h′(x)>0可得x>1, 此时函数h(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞); (ⅰ)若a+1≤e,即a≤e-1时, 函数h(x)在[1,a+1]上单调递减,在[a+1,e]上单调递增, 所以h(x)min=h(1+a)=a-(2+a)·ln(1+a)<0, 设m(a)=a-(2+a)ln(1+a),其中0<a≤e-1, 则m′(a)=--ln(1+a)<0, 所以函数m(a)在(0,e-1]上单调递减, 则m(a)<m(0)=0,符合题意,故0<a≤e-1; (ⅱ)若a+1>e,即a>e-1时, 函数h(x)在[1,e]上单调递减, 所以h(x)min=h(e)=e-(a+2)-<0, 解得a>, 因为-(e-1)==-<0,则a>e-1. 综上所述, 实数a的取值范围是(0,+∞). $

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