内容正文:
解题大招08 直击恒成立与能成立问题的十大热点题型
方法01 根的判别式法
此法适用于一元二次不等式在R上恒成立或有解的问题,解题规律如下:
(1)一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上恒成立的充要条件是
(2)一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上恒成立的充要条件为
(3) 一元二次不等式ax2+bx+c<0在R上恒成立的充要条件是
(4)一元二次不等式ax2+bx+c0在R上恒成立的充要条件为
(5)设a>0,则一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上有解的充要条件是
一元二次不等式ax2+bx+c<0在R上有解的充要条件是或
方法02 分离参数法
分离参数法是解决不等式恒成立与有解问题的最常用方法,此法的基本思路是:将所求变量与其他变量分离开,通过研究式中另外一个变量的已知范围来确定所求变量的范围.
(1)当f(x)存在最值时,恒成立;
恒成立.简记为:“大于最大的,小于最小的.
有解;有解.
有解;有解.
简记为:大于最小的,小于最大的.
(2)当函数f(x)不存在最值时,则一般转化为寻找函数f(x)的相应上界或下界值,此时有:
若f(x)的值域为(A,B)(即下界值为A,上界值为B),
恒成立;恒成立;
恒成立.恒成立.
有解,有解,
有解则,有解则.
方法03 双分离参数法
当f(x),g(x)均存在最值时,有以下结论成立:
(1)∀x1∈[m,n],∀x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)min≥g(x)max.
(2)∀x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)min≥g(x)min.
(3)∃x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)max≥g(x)min.
(4)∃x1∈[m,n],∀x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)max≥g(x)max.
(5)∀x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)=g(x2)成立,则f(x)的值域g(x)的值域.
方法04 变更主元法
1.定义:处理多变量代数问题的特殊方法,指打破常规主变量选取逻辑,将原问题中的参数设为新主元以简化运算的技巧.
2.操作原理:通过主元换位,将复杂的含参、高次问题转化为关于新主元的低次常规问题,规避复杂分类讨论.
题型01 一元二次不等式在R上恒成立
对于一元二次不等式在R上恒成立的问题,一般用根的判别式法求解:
(1)关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上恒成立的条件为
(2)关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上恒成立的条件为
【典例1】(25-26高三上·北京·开学考试)已知函数,.若命题“,不等式恒成立”是假命题,则实数的取值范围 .
【跟踪训练】
1.(2026·陕西西安·模拟预测)若命题“,”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三·上海·课堂例题)若不等式对任意实数x均成立,则实数a的取值范围是( )
A.; B.;
C.; D..
3.(25-26高三上·上海·单元测试)已知关于x的不等式对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围为
题型02 一元二次不等式在某区间上恒成立
一元二次不等式在某区间上恒成立的两种求解策略:
(1)分离参数法,先分离参数,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,在某区间上恒成立;在某区间上恒成立.
(2)当a>0时,关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0在区间[m,n]上恒成立的条件是
(3)当a<0时,关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在区间[m,n]上恒成立的条件是
【典例2】(25-26高三上·重庆·阶段练习)对于所有的正实数,都有成立,则整数的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·辽宁·期末)若不等式对恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·四川眉山·期末)函数对恒成立,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高三下·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
题型03 一元二次不等式有解
1.关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上有解的条件为
2.关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上有解的条件为为
3.对于一元二次不等式在某区间上有解的问题,则往往利用分离参数法,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数存在最值时,有解;有解.
【典例3-1】(25-26高三上·天津武清·期中)若命题“,使得”为真命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【典例3-2】(25-26高三下·广东珠海·开学考试)若命题“,使得”为假命题,则实数的取值范围 .
【跟踪训练】
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知存在是不等式一个解.若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026高三·全国·专题练习)若命题“”为真命题,则实数m的取值范围为 .
3.(25-26高三上·北京·阶段练习)若存在,有成立,则实数a的取值范围是 .
4.(25-26高二下·江苏常州·阶段练习)已知函数.
(1)若,解关于的不等式;
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
题型04 单变量不等式恒成立
求解单变量不等式恒成立问题的常见策略:
(1)分类讨论法:构造函数,分类讨论;
(2)分离参数法:完全分离,函数最值;
(3)换元法:换元分离,简化运算
【典例4-1】(分类讨论法)已知函数,当时,恒成立,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.2
【典例4-2】(分离参数法)(2026高三下·全国·专题练习)已知函数,若对于,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例4-3】(图象法)若不等式在内恒成立,则实数的取值范围是 .
【跟踪训练】
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数若不等式对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为____________
3.(多选)(2026高三下·全国·专题练习)已知函数可以表示成一个偶函数和一个奇函数之和,若不等式对恒成立,则实数的可能取值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三下·上海浦东新·期中)已知,.
(1)若函数是定义在上的奇函数,求常数的值;
(2)若,若关于x的不等式对任意恒成立,求实数a的取值范围.
题型05 变更主元法破解不等式恒成立问题
在高中数学学习中,“变更主元法”主要解决以下几类问题:
(1)含参不等式问题:当不等式中含有参数和变量时,若按照常规以变量为主元求解困难,可将参数视为变量(主元),变量视为常数,将不等式转化为关于参数的函数问题,进而求解参数的取值范围或证明不等式.
(2)多元函数最值问题:对于含有多个变量的函数,通过变更主元,将函数转化为关于某一主元的函数,利用一元函数求最值的方法求解,或者通过确定主元与其他变量的关系,进一步分析函数的最值情况.
(3)方程问题:在含有多个未知数的方程中,变更主元后可将方程转化为熟悉的一元方程形式,便于求解未知数的值或分析方程的性质.
【典例5】已知对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为 .
【跟踪训练】
1.已知对于任意,不等式恒成立,则x的取值范围为
2. 若不等式对于满足的所有都成立,求的取值范围.
3. 对于任意,函数的值恒大于,则的取值范围为
题型06 单变量不等式有解
求解单变量不等式能成立问题的常见策略:
(1)分类讨论法:构造函数,分类讨论;
(2)分离参数法:完全分离,函数最值;
(3)换元法:换元分离,简化运算.
【典例6-1】 若存在正数,使成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例6-2】(2026·江苏·模拟预测)若函数的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.若存在满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·河北保定·二模)已知函数 若关于z的不等式 在上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知,若存在实数,使成立.则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型07 任意-任意型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],若∀x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],总有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)max<g(x)min;
特别地对任意总有成立等价于h(x)在[-1,1]内满足其最大值与最小值的差小于等于即可.
【典例7】已知函数的定义域为,若任意,满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·广东东莞·阶段检测)已知函数,若对任意的,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·河北邯郸·二模)已知函数,若对任意,且,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,设函数.若对任意都有成立,求实数的取值范围 .
题型08 任意-存在型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],
(1)若∀x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)max<g(x)max;
(2)若∃x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)min<g(x)min.
【典例8】(2026·四川宜宾·一模)已知,若,存在,使得成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(2026·辽宁大连·模拟预测)设函数满足对任意的,都存在实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·河南·模拟预测)已知函数,,若,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若对任意,,不等式成立,则实数的取值范围是________.
4.(2026·上海·三模)若对任意的,总存在,使得,则的取值范围是____________.
5.(2026·广东·模拟预测)已知函数满足,,,,,在区间上单调递减.
(1)设函数,求证是周期函数并求的最大值;
(2)给定,证明:对,,使得;
(3)若,使得,对恒成立,求实数c的最小值.
题型09 存在-存在型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],若∃x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)min<g(x)max.
【典例9】(25-26高二上·广东深圳·期末)若两个正实数满足且存在这样的使不等式有解,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·海南·阶段检测)已知定义在上的单调函数满足.若对,使得成立,则n的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型10 任意-存在型双变量等式成立问题
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],
记y=f(x),x∈[a,b]的值域为A,y=g(x),x∈[c,d]的值域为B,
(1)若∀x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,则有A⊆B;
(2)若∃x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,则有A⊇B;
(3)若∃x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,故A∩B≠∅.
【典例9】已知函数,(),若,,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(24-25高一上·福建福州·阶段检测)已知函数,有成立,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
2.(2025高三·全国·专题练习)函数,,,对任意的,总存在,使得成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·河北承德·期末)已知函数,.若,且,,使得成立,则的最大值为______.
1.(2025·陕西汉中·一模)若,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·重庆·期中)不等式在上恒成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·江苏南通·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·内蒙古包头·期中)正数满足,,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三·全国·一轮复习)若关于x的不等式有实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2024高三·全国·专题练习),记表示,二者中较大的一个,函数, ,,使成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)设函数,若对任意的,存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高三上·上海宝山·阶段检测)已知函数,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
9.(多选)(25-26高三下·云南楚雄·阶段检测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的定义域为
B.在上单调递增
C.若,则实数的最大值为
D.若,则实数的最大值为1
10.已知函数,,若对任意,存在,使得,则的取值范围 .
11.(2026·重庆·模拟预测)已知,且,若对任意的,不等式恒成立,则的最小值为_______.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)已知,,若对,,都有,则实数的取值范围是______.
13.(2026·天津北辰·二模)若存在实数,对任意的都有恒成立,则实数n的取值范围是______.
14.(2026·天津河西·二模)若a,,若对任意实数x,都有恒成立,则的最大值为_______.
15.(2026·天津和平·二模)已知,,当取得最大值时,此时有函数,函数,且对任意,有不等式恒成立,则实数p的取值范围为__________.
16.(2026·四川广安·二模)设函数.当时,的值域为____________;若存在,使得关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是____________.
17.(2026高三·全国·专题练习)若存在实数使得对于任意的恒成立,则最小值为____________.
18.(25-26高一上·陕西咸阳·期末)已知函数,若,则的最小值为__________.
19.(25-26高一上·浙江金华·期末)已知不等式恒成立,则的最大值是__________.
20.(2026·河南南阳·模拟预测)已知函数.
(1)设的图象恒过点,求点的坐标;
(2)试判断的奇偶性,并说明理由;
(3)当时,不等式在上恒成立,求的取值范围.
21.(25-26高三上·辽宁沈阳·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式.
(2)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象.
(i)求函数的单调递减区间;
(ii)已知函数,若对任意,存在,使得成立,求实数的取值范围.
4 / 4
学科网(北京)股份有限公司
$
解题大招08 直击恒成立与能成立问题的十大热点题型
方法01 根的判别式法
此法适用于一元二次不等式在R上恒成立或有解的问题,解题规律如下:
(1)一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上恒成立的充要条件是
(2)一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上恒成立的充要条件为
(3) 一元二次不等式ax2+bx+c<0在R上恒成立的充要条件是
(4)一元二次不等式ax2+bx+c0在R上恒成立的充要条件为
(5)设a>0,则一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上有解的充要条件是
一元二次不等式ax2+bx+c<0在R上有解的充要条件是或
方法02 分离参数法
分离参数法是解决不等式恒成立与有解问题的最常用方法,此法的基本思路是:将所求变量与其他变量分离开,通过研究式中另外一个变量的已知范围来确定所求变量的范围.
(1)当f(x)存在最值时,恒成立;
恒成立.简记为:“大于最大的,小于最小的.
有解;有解.
有解;有解.
简记为:大于最小的,小于最大的.
(2)当函数f(x)不存在最值时,则一般转化为寻找函数f(x)的相应上界或下界值,此时有:
若f(x)的值域为(A,B)(即下界值为A,上界值为B),
恒成立;恒成立;
恒成立.恒成立.
有解,有解,
有解则,有解则.
方法03 双分离参数法
当f(x),g(x)均存在最值时,有以下结论成立:
(1)∀x1∈[m,n],∀x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)min≥g(x)max.
(2)∀x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)min≥g(x)min.
(3)∃x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)max≥g(x)min.
(4)∃x1∈[m,n],∀x2∈[a,b], f(x1)≥g(x2)成立,则f(x)max≥g(x)max.
(5)∀x1∈[m,n],∃x2∈[a,b], f(x1)=g(x2)成立,则f(x)的值域g(x)的值域.
方法04 变更主元法
1.定义:处理多变量代数问题的特殊方法,指打破常规主变量选取逻辑,将原问题中的参数设为新主元以简化运算的技巧.
2.操作原理:通过主元换位,将复杂的含参、高次问题转化为关于新主元的低次常规问题,规避复杂分类讨论.
题型01 一元二次不等式在R上恒成立
对于一元二次不等式在R上恒成立的问题,一般用根的判别式法求解:
(1)关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上恒成立的条件为
(2)关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上恒成立的条件为
【典例1】(25-26高三上·北京·开学考试)已知函数,.若命题“,不等式恒成立”是假命题,则实数的取值范围 .
【答案】
【解析】当恒成立,
当时,且,
解得:,
当时,成立,
所以,
命题“,不等式恒成立”是假命题
所以的取值范围为:或.
【跟踪训练】
1.(2026·陕西西安·模拟预测)若命题“,”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由命题“”为真命题,利用判别式,即可确定实数的取值范围.
【详解】由命题“”为真命题,
,
解得:,
2.(25-26高三·上海·课堂例题)若不等式对任意实数x均成立,则实数a的取值范围是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】B
【解析】将不等式整理可得,
即不等式对任意实数x均成立,
当,即时,不等式变为,满足题意;
当时,需满足,解得;
综上可得实数a的取值范围是.故选:B
3.(25-26高三上·上海·单元测试)已知关于x的不等式对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围为
【答案】
【解析】当时,有,故时符合要求;
当时,则有,即,即;
题型02 一元二次不等式在某区间上恒成立
一元二次不等式在某区间上恒成立的两种求解策略:
(1)分离参数法,先分离参数,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,在某区间上恒成立;在某区间上恒成立.
(2)当a>0时,关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0在区间[m,n]上恒成立的条件是
(3)当a<0时,关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在区间[m,n]上恒成立的条件是
【典例2】(25-26高三上·重庆·阶段练习)对于所有的正实数,都有成立,则整数的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】令,将问题化为,在上恒成立,讨论、,结合二次函数性质列不等式组求参数范围,即可得最小整数值.
【解析】由题设,令,则,
所以,在上恒成立,
当,则,不满足题设;
当,对称轴为,只需,可得.
综上,,故整数的最小值为2.
故选:B
【跟踪训练】
1.(25-26高三上·辽宁·期末)若不等式对恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】方法1:利用绝对值不等式性质转化求解;
方法2:将不等式两边平行,利用不等式恒成立求解.
【解析】解析:方法1:不等式化为,
使成立,
则,故选:A.
方法2:将两边平方整理得,对恒成立,
则有,
解得,故选:A.
2.(25-26高三上·四川眉山·期末)函数对恒成立,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先应用参数分离得出,再应用换元法应用指数函数值域结合二次函数计算最小值求解.
【详解】函数对恒成立,
则,即
设,,则,
当时,,
则实数的取值范围.
故选:A.
3.(25-26高三下·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
【答案】4(答案不唯一)
【分析】将问题转化为对任意正实数x恒成立,结合二次函数的性质,列出不等式,即可求解.
【解析】不等式对任意正实数x恒成立,
即对任意正实数x恒成立,
当时,不等式,即,不符合对任意正实数x恒成立,
当时,令,
若对任意正实数x恒成立,
则,无解,或,解得.
所以的一个值可以是.
故答案为:
题型03 一元二次不等式有解
1.关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0在R上有解的条件为
2.关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0在R上有解的条件为为
3.对于一元二次不等式在某区间上有解的问题,则往往利用分离参数法,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数存在最值时,有解;有解.
【典例3-1】(25-26高三上·天津武清·期中)若命题“,使得”为真命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】C
【分析】根据题意,关于的不等式有解,则对应二次函数的判别式,解关于的不等式即可.
【详解】因为“,使得”为真命题,
则,即,
解之得{或},即C正确.
故选:C
【典例3-2】(25-26高三下·广东珠海·开学考试)若命题“,使得”为假命题,则实数的取值范围 .
【答案】
【分析】由题意可得“,使得”为真命题,分离参数可得在内有解,利用基本不等式求出即可.
【解析】因为“,使得”为假命题,
所以“,使得”为真命题,
即在内有解,即,
因为
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
【跟踪训练】
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知存在是不等式一个解.若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对参数进行分类讨论,利用二次函数的性质计算即可求解.
【详解】当 时,抛物线 开口向下,对称轴为 ,
在区间 上函数单调递减,且当 时,,
由连续性知,必存在 使得 ,故 满足条件;
当 时,不等式化简为 ,解得 ,故 满足条件;
当 时,抛物线开口向上,需满足以下条件:
判别式 ,即 ,所以对称轴 ;
所以最小值 ,此时抛物线在对称轴处取得最小值且位于 区间 内,
故存在 使得 ,即 满足条件.
综上, 的取值范围为 .
故选:B.
2.(2026高三·全国·专题练习)若命题“”为真命题,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据命题为真结合二次函数值域应用判别式计算即可.
【解析】由题意可知,不等式有解,
实数m的取值范围为.
3.(25-26高三上·北京·阶段练习)若存在,有成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】参数分离可得,设,将存在问题转化为,求出函数的最大值,即可得到实数a的取值范围.
【解析】将原不等式参数分离可得,设,
已知存在,有成立,则,
令,则,,
由对勾函数知在
上单调递减,在上单调递增,
,,
所以,即,
4.(25-26高二下·江苏常州·阶段练习)已知函数.
(1)若,解关于的不等式;
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
【分析】(1)利用因式分解法求解含参一元二次不等式即可.
(2)利用分离参数法结合基本不等式求解参数范围即可.
【解析】(1)易得
当时,,所以解集为;
当时,,所以解集为;
当时,,所以解集为.
(2)若在上有解,
则在上有解,
故,即在上有解,
由,得,
进而知,令,则,
设,
当且仅当时取等号,所以.
题型04 单变量不等式恒成立
求解单变量不等式恒成立问题的常见策略:
(1)分类讨论法:构造函数,分类讨论;
(2)分离参数法:完全分离,函数最值;
(3)换元法:换元分离,简化运算
【典例4-1】(分类讨论法)已知函数,当时,恒成立,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】分为与两种情况讨论,分离出参数,结合函数的单调性求解.
【解析】当时, ,故恒成立,即恒成立,
令,因为在上均是增函数,
所以在上是增函数,
故时, ,所以,
当时,,故恒成立,即恒成立,
在上是增函数,
故时, ,(当时取等号),所以,
综上,.
故选:A.
【典例4-2】(分离参数法)(2026高三下·全国·专题练习)已知函数,若对于,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由的取值范围求出的范围,再根据正弦函数的性质求出的值域,即可得到,从而得解.
【详解】当,则,
所以,则,
因为对于,不等式恒成立,
所以,解得,所以实数的取值范围为.
【典例4-3】(图象法)若不等式在内恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】将问题转化为,分类讨论底数范围作出函数图象,数形结合计算参数即可.
【解析】不等式在内恒成立,等价于在内恒成立,
①当时,在内,,,∴不成立;
②当时,作出函数与的图象,
由图可得,要使在内恒成立,
必须满足,解得,
实数的取值范围是.
故答案为:.
【跟踪训练】
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数若不等式对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,求出函数在上的最大值,即可得出实数的取值范围.
【详解】令,
当时,,则,
此时函数在上单调递增,故当时,;
当时,即当时,,
因为函数、在上均为增函数,此时函数在上单调递增,
故当时,;
当时,,则,
因为函数、在上均为增函数,
所以函数在上为增函数,
故当时,.
综上所述,当时,,
因为不等式对恒成立,故.
即实数的取值范围是
2.已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为____________
【答案】
【分析】先求出函数的奇偶性和单调性,再根据得到的函数性质化简不等式,,最后结合基本不等式计算求解即可
【解析】,
,
所以为奇函数,
为单调增函数,
,
,恒成立,
,
.
故答案为:
3.(多选)(2026高三下·全国·专题练习)已知函数可以表示成一个偶函数和一个奇函数之和,若不等式对恒成立,则实数的可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】先利用奇函数与偶函数的定义,求出与,将不等式进行化简变形,然后由参变量分离,将问题转化为,由基本不等式求解最值,即可得出的可能取值.
【详解】由,
则,
解得,,
因为对恒成立,
则对恒成立,
所以对恒成立,
故对恒成立,
可得对恒成立,
又,
当且仅当时取等号,所以.
4.(25-26高三下·上海浦东新·期中)已知,.
(1)若函数是定义在上的奇函数,求常数的值;
(2)若,若关于x的不等式对任意恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)若函数是定义在上的奇函数,
则对任意恒成立,
即
即对恒成立.
即对恒成立.
因此.又,故.
因此,若函数是定义在上的奇函数,常数的值为;
(2)若,则,
由题意,即对任意恒成立.
令,即 ,
由,
可知函数在内的两个驻点为,,
比较,,,的大小,
可知函数在上的最小值为.
因此,实数a的取值范围为.
题型05 变更主元法破解不等式恒成立问题
在高中数学学习中,“变更主元法”主要解决以下几类问题:
(1)含参不等式问题:当不等式中含有参数和变量时,若按照常规以变量为主元求解困难,可将参数视为变量(主元),变量视为常数,将不等式转化为关于参数的函数问题,进而求解参数的取值范围或证明不等式.
(2)多元函数最值问题:对于含有多个变量的函数,通过变更主元,将函数转化为关于某一主元的函数,利用一元函数求最值的方法求解,或者通过确定主元与其他变量的关系,进一步分析函数的最值情况.
(3)方程问题:在含有多个未知数的方程中,变更主元后可将方程转化为熟悉的一元方程形式,便于求解未知数的值或分析方程的性质.
【典例5】已知对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为 .
【答案】或.
【详解】观察不等式,发现它含有两个变量和.按照常规以为主元求解较为困难,所以我们将视为主元,视为常数,构造关于的函数.
设,此时原不等式就转化为在上恒大于的问题.
因为是关于的一次函数(当时,,不满足恒大于,所以),根据一次函数的单调性,要使在上恒大于,则需要满足.
计算:,由可得,因式分解为,解得或.
计算:,由可得,因式分解为,解得或.
综合得,取交集得到的取值范围是或.
【跟踪训练】
1.已知对于任意,不等式恒成立,则x的取值范围为
【答案】.
【详解】设,因为在上恒大于等于,所以.
,对于二次函数,,图象开口向上,恒大于.
,由得,即,解得或.
所以的取值范围是.
2. 若不等式对于满足的所有都成立,求的取值范围.
【答案】.
【详解】设,因为在时恒小于,所以.
,由得,解得或.
,由得,解得.
综合得.
3. 对于任意,函数的值恒大于,则的取值范围为
【答案】或.
【详解】设,因为在上恒大于,所以.
,由得,解得或.
,由得,解得或.
综合得或.
题型06 单变量不等式有解
求解单变量不等式能成立问题的常见策略:
(1)分类讨论法:构造函数,分类讨论;
(2)分离参数法:完全分离,函数最值;
(3)换元法:换元分离,简化运算.
【典例6-1】 若存在正数,使成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将问题转化为存在正数,使,利用函数单调性求的值域即可.
【解析】由得到,则,
因均在上单调递增,
则在上单调递增,则,
因存在正数,使成立,则,
所以实数的取值范围是.
故选:C.
【典例6-2】(2026·江苏·模拟预测)若函数的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】原题意等价于与在内有交点,可转化为在有解,构造,利用单调性并求值域,即可求的取值范围.
【详解】由题意可知:,即在内恒成立,则,
因为直线关于轴对称的直线为,
原题意等价于与在内有交点,
即在内有解,可转化为在有解,
令,,
因为在上单调递增,故函数在上单调递增,
则,且趋近于时,趋近于,
可知在内的值域为,可得,
所以实数a的取值范围是.
故选:B.
【跟踪训练】
1.若存在满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】参变分离可得存在满足,令,,利用函数的单调性求出,即可得解.
【解析】因为存在满足,
即存在满足,
令,,
因为与在上单调递增,
所以在上单调递增,所以,
所以,即的取值范围是.
故选:A
2.(2026·河北保定·二模)已知函数 若关于z的不等式 在上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过分析辅助函数的奇偶性、单调性来判断原函数的单调性,将不等式问题转化为求辅助函数的值域问题进行解答.
【详解】函数,
令函数,即,
,故是奇函数,
因为是上的增函数,
所以是上的减函数,是上的减函数,
因此是上的减函数,也是上的减函数,
将代入不等式,
即,化简可得,
因为是奇函数,所以,
代入可得,
因为是减函数,,所以,
令,,故,,
是对勾函数,在上单调递增,
因此当时,,当时,,
即,则,
在上有解,即大于在上的下确界,
因此实数的取值范围是.
3.(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知,若存在实数,使成立.则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将问题转化为,再利用基本不等式求最值.
【详解】由题意可知,有解,即,
因为,所以,
那么
,
当且仅当,即时等号成立,
故,则的最小值为.
故选:D.
题型07 任意-任意型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],若∀x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],总有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)max<g(x)min;
特别地对任意总有成立等价于h(x)在[-1,1]内满足其最大值与最小值的差小于等于即可.
【典例7】已知函数的定义域为,若任意,满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由已知结合函数的单调性可求的最大值与最小值,然后结合存在性问题与最值关系的转化即可求解.
【解析】令,且在单调递减,所以的最小值为,
可得,且,
所以在上单调递增,所以
因为存在,满足,
则,
所以
解得:,
故选:A
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·广东东莞·阶段检测)已知函数,若对任意的,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】令,然后分离常数,再令,结合基本不等式和反比例函数性质,用表示出函数值域,结合列不等式求解可得.
【详解】设,则,
令,则,
因为,所以,当且仅当时等号成立,
,
,函数在上单调递减,则,
所以,时,,,
由于对任意的,都有成立,
所以,,解得,
的取值范围为.
2.(2026·河北邯郸·二模)已知函数,若对任意,且,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分析函数的单调性与对称性,结合函数性质得到的最小值,进而求解小于的最小值,再解一元二次不等式得到的取值范围.
【详解】已知,由于在R上单调递减,故是上的增函数.
对任意,有
.
已知,即,由是增函数得:,
因此:,即恒大于.
不等式恒成立,等价于:
整理得,即,
解得:,即的取值范围是.
3.已知函数,设函数.若对任意都有成立,求实数的取值范围 .
【答案】或
【分析】首先由题意转化为,讨论两个函数的单调性,求函数的最值,即可求解.
【解析】,
若对任意都有成立,则,
,
当时,,设,
,
当,,,则,即,
则,即,
所以在区间上单调递增,即,
所以的值域为,
即在区间的最大值为2,
,
当时,在单调递增,的最小值为,
当时,函数的图象如下图,函数在上单调递增,的最小值为,
当时,的图象如下图,
当时,函数在上单调递增,的最小值为,
当时,函数的最小值为,
所以,当时,的最小值为,,
即,解得:或,即;
当时,函数的最小值为,,即
,解得:或,即;
综上可知,或
故答案为:或
题型08 任意-存在型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],
(1)若∀x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)max<g(x)max;
(2)若∃x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)min<g(x)min.
【典例8】(2026·四川宜宾·一模)已知,若,存在,使得成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出给定命题的否定,再利用辅助角公式化简并换元得,由周期性探讨函数在上的最大值中的最小值,建立不等式求出范围,然后否定结论即得答案.
【详解】命题“,存在,使得成立”的否定为:
,对,不等式恒成立,
而,,令,
函数,函数的最小正周期为,不妨令,
当时,,此时,则;
当时,,函数在上递减,在上递增,
;
当时,,;
当时,,函数在上递减,在上递增,
;
当时,,,
由,对,不等式恒成立,得,
即,而,解得,
因此当,存在,使得成立时,,
所以的最大值为.
【跟踪训练】
1.(2026·辽宁大连·模拟预测)设函数满足对任意的,都存在实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用余弦函数的值域结合题意转化任意及存在为最值列式求解参数.
【详解】对于函数,对任意固定的取遍一切实数,.
要存在使得,只需.
该条件需对一切成立,故不小于的最大值,即.
因此的取值范围是.
故选:B.
2.(2026·河南·模拟预测)已知函数,,若,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】问题转化为:在上的最大值不大于在上的最大值,然后根据导数及二次函数的性质求最值即得.
【详解】由题意,在上的最大值不大于在上的最大值.
对:因为,所以,
由,
所以函数在上单调递增,
又,所以在上单调递增,所以在上的最大值为.
对:当时,,因为,故满足题意;
当时,因为的对称轴为,所以在上单调递增,所以在上的最大值为,
由.所以;
当时,在上单调递减,所以在上的最大值为,
由,结合得.
综上可知,实数的取值范围为.
3.已知函数,若对任意,,不等式成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据分段函数解析式分析函数性质,并画出大致图象,随变化,的图象只在轴上平移,结合题设条件,只需保证,时有,即可求参数范围.
【解析】由在上单调递增,且过点,
在上,在上单调递减,在上单调递增,
结合解析式,其大致图象如下图,
随变化,的图象只在轴上平移,
令过且平行于的直线为,
则,所以,故,
联立与,消去y得,
所以或,
对任意,都有成立,
由图知,在上不单调,必有,
需保证,时有,
所以,
,整理得,所以,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
4.(2026·上海·三模)若对任意的,总存在,使得,则的取值范围是____________.
【答案】
【分析】求出命题的否定对应的参数,其补集即所求.
【详解】对关于的命题:对任意的,总存在,使得,
其否定为:存在,,使得,
若为真,由,得,
则,
所以且,
所以,得,
由上,若为真,则,即的取值范围是.
5.(2026·广东·模拟预测)已知函数满足,,,,,在区间上单调递减.
(1)设函数,求证是周期函数并求的最大值;
(2)给定,证明:对,,使得;
(3)若,使得,对恒成立,求实数c的最小值.
【答案】(1)证明见解析;最大值为
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)先求得,得到的周期为,推得,证得是周期函数,设,得到,令,得到,得到在或或或时,取得最大值,结合赋值法,即可求解.
(2)根据函数的周期性,不妨设,得到,分,和,三种情况讨论,分别得证得,即可得证;
(3)当时,由(1)知,函数;当时,证得,使得恒成立,进而得到,即可求解.
【详解】(1)由,可得函数是偶函数,其图像关于轴对称,
又因为,即,可得的图像关于点对称,
由,可得,
则,所以函数的周期为,
对于函数,
可得,
因为函数的周期为,所以,
所以,
所以函数是周期函数,且周期为,
要考虑函数的最大值,不妨设,
可得,
由函数在区间内上单调递减,可得,
所以令,则,
又因为,
所以或,即或,
所以在或或或时,取得最大值,
因为,可得且,
所以,
,
所以的最大值为.
(2)由(1)知,函数是周期为4的偶函数,且的图像关于对称,
且在上单调递减,则在上单调递增,
所以是的最小值,
根据函数的周期性,不妨设,显然的长度,
若,则在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以当取时,满足;
若,则且,
当时,取,有;
当时,取,有;
同理可证,当时,,使得,
综上可得,对任意,存在,使得.
(3)当时,由(1)知,函数,
当时,下面证明:,使得成立,
令,则,此时恒成立,
由(2)知,,使得,
所以,存在,
使得成立,所以,
综上可得,实数的最小值为.
题型09 存在-存在型双变量不等式成立
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],若∃x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)<g(x2)成立,故f(x)min<g(x)max.
【典例9】(25-26高二上·广东深圳·期末)若两个正实数满足且存在这样的使不等式有解,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用乘“1”法及基本不等式求出的最小值,存在,使不等式有解,即,解不等式可求.
【详解】正实数,满足,
.
当且仅当且,即,时取等号,
存在,使不等式有解,
,解可得或,即,
故选:C.
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·海南·阶段检测)已知定义在上的单调函数满足.若对,使得成立,则n的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】关于双变量的恒成立问题,本题利用结论:,若恒成立,则解题.
【详解】因为,且定义在上的单调函数,
所以设,其中为常数,
所以,即,故,
解得,所以,是上的单调函数,
由,使得
所以
因为时,,
时,,
则,
所以,即,
则n的最小值为.
2.已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到,根据函数单调性得到,,得到不等式,求出实数的取值范围是.
【解析】若,,使得,
故只需,
其中在上单调递减,故,
在上单调递增,故,
所以,解得:,
实数的取值范围是.
故选:C
3.已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意得出求解即可.
【解析】,,所以,,
在上单调递减,所以,
当时,,即,取成立.
当时,,即,得,所以
当时,,即,得,所以,
综上: 的取值范围是.
故选:A
题型10 任意-存在型双变量等式成立问题
一般地,已知函数y=f(x),x∈[a,b],y=g(x),x∈[c,d],
记y=f(x),x∈[a,b]的值域为A,y=g(x),x∈[c,d]的值域为B,
(1)若∀x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,则有A⊆B;
(2)若∃x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,则有A⊇B;
(3)若∃x1∈[a,b],∃x2∈[c,d],有f(x1)=g(x2)成立,故A∩B≠∅.
【典例9】已知函数,(),若,,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求两个函数的值域,再根据题意判断两值域间的包含关系解得.
【解析】因为,对,有.
同理,对,有.
由,,使得,得
,得.
【跟踪训练】
1.(24-25高一上·福建福州·阶段检测)已知函数,有成立,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先利用对数型函数的单调性求出的值域,令,根据值域关系建立不等式求解,解指数不等式即可求解.
【详解】令,则该函数在上单调递减,
又在定义域上单调递增,所以函数在上单调递减,
所以,即函数在上的值域为,
令,则,令,,
因为,,有成立,
所以值域为值域的子集,即为函数值域的子集,
当时,,显然不满足题意;
当时,的对称轴,且开口向上,
所以在上单调递增,且,
所以,,即,所以,所以,
所以或(与矛盾舍去),所以,
所以,即实数的取值集合为.
故选:B
2.(2025高三·全国·专题练习)函数,,,对任意的,总存在,使得成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由函数单调性得,,根据题意列不等式即可求解.
【详解】在上单调递增,则,即,
当时,在单减,
则,即,
,解得.
故选:B.
3.(25-26高一上·河北承德·期末)已知函数,.若,且,,使得成立,则的最大值为______.
【答案】6
【分析】根据的单调性求出,结合的单调性以及即可求出.
【详解】.
∵函数在上单调递增,函数在上单调递减,
∴函数在上单调递增.
∴当时,,即.
因为,,使得成立,
所以,
,
由对勾函数的性质得,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以在上的最小值为.
令,即,解得或,
则,故的最大值为.
故答案为:
1.(2025·陕西汉中·一模)若,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得,解出即可求解.
【详解】将题中条件转化为不等式,在区间上至少有一个解,
这等价于的值大于该区间上x的最小值,
因为当时,x的最小值为,
所以必有,解得以.
故选:B.
2.(25-26高三上·重庆·期中)不等式在上恒成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】若不等式在上恒成立,
则当时,恒成立,满足题意;
当时,,解得:;
若不等式在上恒成立,则;
对于A,,,
是不等式在上恒成立的充分不必要条件,A正确;
对于B,是不等式在上恒成立的充要条件,B错误;
对于C,,,
是不等式在上恒成立的既不充分也不必要条件,C错误;
对于D,,,
是不等式在上恒成立的既不充分也不必要条件,D错误.
故选:A.
3.(25-26高三上·江苏南通·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,不等式恒成立,
当时,满足不等式恒成立;
当时,令,则在上恒成立,
函数的图象抛物线对称轴为,
时,函数开口向上,且在上单调递减,在上单调递增,
则有,解得;
时,函数开口向下,且在上单调递增,在上单调递减,
则有,解得.
综上可知,的取值范围是.
故选:D
4.(24-25高一上·内蒙古包头·期中)正数满足,,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用基本不等式求出的最小值,将问题转化为对任意实数x恒有求解.
【详解】
正数满足,,
故,
当且仅当,即时等号成立,
不等式对任意实数x恒成立,
则对任意实数x恒有,
对任意实数x恒成立,
对任意实数x恒成立,
又,
,即实数的取值范围是,
故选:A
5.(25-26高三·全国·一轮复习)若关于x的不等式有实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分离参数将问题转化为有解,计算即可.
【详解】由题知,而,所以,
又,所以.
因为关于的不等式有实数解,
即有实数解,所以,即.
故选:A
6.(2024高三·全国·专题练习),记表示,二者中较大的一个,函数, ,,使成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求得两函数值域,由题意可知两函数值域交集非空集即可求解.
【详解】由题设,的值域与的值域交集非空,
因为为单调减函数,为单调增函数,
又当且仅当时.
由题意,,故的值域为,
又的值域为,
只需,即,则的最大值为.
故选:B.
7.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)设函数,若对任意的,存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求在给定区间的值域,再根据的单调性分类讨论,确保的值域包含的值域,解不等式组得到的范围.
【详解】因为,最小值在处为,
根据题目,函数在区间上的值域为,
对任意的,存在,使得等价于要求的值域是的值域的子集,
由于是一次函数,需要满足:
当时,单调递增,值域为,要求且,解得,
当时,单调递减,值域为,要求且,解得 ,
综上,的取值范围为或,即,
故选:A.
8.(24-25高三上·上海宝山·阶段检测)已知函数,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分类讨论,则问题变成一元二次不等式存在性问题.
【详解】①当时,等价于,即,
依题意在上有解,
开口向上,对称轴,
当时,,
,即,此时的取值范围为;
②当时,等价于,即,
依题意在上有解
,当且仅当,即时等号成立,
,解得,此时的取值范围为;
综上所述,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是,
故选:D.
9.(多选)(25-26高三下·云南楚雄·阶段检测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的定义域为
B.在上单调递增
C.若,则实数的最大值为
D.若,则实数的最大值为1
【答案】BC
【分析】求出函数的定义域,即可判断A;判断出在上的单调性,即可判断B;先求出的值域,若恒成立,分析出要小于等于的下确界,即可判断C;若,分析出要小于的上确界,即可判断D.
【详解】因为恒成立,所以恒成立,所以的定义域为,
故A错误;
因为函数在上单调递增,则也单调递增,因此单调递减,
则单调递增,所以在上单调递增,故B正确;
因为,则,所以,
所以,所以,即.
若恒成立,则要小于等于的下确界,即,
所以实数的最大值为,故C正确;
若,则要小于的上确界,即,
所以实数没有最大值,故D错误.
10.已知函数,,若对任意,存在,使得,则的取值范围 .
【答案】
【分析】由题意可判断,由此求出,可得相应不等式恒成立,转化为函数最值问题,求解即可.
【解析】由题意知;
当时,,
故需同时满足以下两点:
①对时,
∴恒成立,
由于当时,为增函数,
∴;
②对时,,
∴恒成立,
由于,当且仅当,即时取得等号,
∴,
∴,
故答案为:
11.(2026·重庆·模拟预测)已知,且,若对任意的,不等式恒成立,则的最小值为_______.
【答案】4
【分析】由题设可得,随后讨论的取值可得,,最后由基本不等式可得答案.
【详解】由得,
故当时,,
当时,,故,
故当时,,
即,故,
当且仅当,即时取等号,故的最小值为4.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)已知,,若对,,都有,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】因为对,,都有,所以,解得单调性求出,从而得到的取值范围.
【详解】因为对,,都有,所以,
因为在上是单调递减函数,
所以,
因为在上是单调递增函数,是单调递增函数,
所以在上是单调递增函数,
所以时,,
因为,得,.即实数的取值范围为.
13.(2026·天津北辰·二模)若存在实数,对任意的都有恒成立,则实数n的取值范围是______.
【答案】
【分析】把不等式化为,先由右侧非负得到,从而,从而原不等式恒成立问题可转化为在上恒成立,.通过分析函数的最大值和最小值可求参数的取值范围.
【详解】不等式整理为.因,两边同除以得.
该式成立要求,即.故,否则在时无解.
故在上恒成立,
即存在实数,使得在上恒成立(▲),
设,,其中,
因单调递增,故 .
在处取得最小值,在单调递减,在单调递增.
①时, .
由▲可得,解得,即,故.
②时, .
由▲可得,化简得,解得.
结合,得.
综上,实数的取值范围为
14.(2026·天津河西·二模)若a,,若对任意实数x,都有恒成立,则的最大值为_______.
【答案】
【分析】先利用等价于且,把含绝对值的不等式转化为两个一元二次不等式恒成立问题;再用一元二次不等式在上恒成立的判别式条件,得到与的约束;最后令,将化为关于的二次函数并配方求最大值.
【详解】由题意,对任意实数,都有恒成立.
因为等价于且,所以原条件等价于对任意实数,都有且.
先整理第一个不等式,得对任意实数恒成立.
因为该式左边是关于的二次函数,且二次项系数为,所以需判别式不大于,
即,整理得,即,
故.
再整理第二个不等式,得对任意实数恒成立.
同理,需判别式不大于,即.
因为,所以必须有,即;
并且由,得.
结合与,可得.
令,则,且.
由,得.
因此.
当时,,且取,解得.此时,并满足上述两个判别式条件,所以原不等式对任意实数恒成立.
综上,的最大值为.
15.(2026·天津和平·二模)已知,,当取得最大值时,此时有函数,函数,且对任意,有不等式恒成立,则实数p的取值范围为__________.
【答案】
【分析】先根据基本不等式求出,再根据分段函数求出的最小值,最后解关于的二次函数,利用对数函数的单调性从而求出实数p的取值范围.
【详解】当,
,当且仅当,
即等号成立,故,
故函数,函数,
当时,,最小值为(时取到),
当时,,
故的最小值为,
对任意,有不等式恒成立等价于对任意,有不等式恒成立,
即,解得或,
所以或,
因为函数在单调递减,
所以解得.
16.(2026·四川广安·二模)设函数.当时,的值域为____________;若存在,使得关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【分析】由同角三角函数的平方关系,换元法及正弦函数的值域即可求解时,的值域;当、时,令,利用一次函数不等式在上恒成立,可得出关于实数的不等式组,可求出实数的取值范围,可得出集合、,当时,分析得出,由此可得出实数的取值集合为.
【详解】当时,,,
设,不妨设,
所以当时,的值域为;
当时,即恒成立时的取值集合为,
则a的取值范围为.
①当时,,
令,
则对恒成立,所以,
解得,即;
②当时,,
令,
则对恒成立,
所以,
解得,即;
③当时,易知,
若,即,
则
即,所以.
综上所述,的取值范围为.
17.(2026高三·全国·专题练习)若存在实数使得对于任意的恒成立,则最小值为____________.
【答案】
【分析】解法一:多点控制,先利用区间端点 代入不等式,得到关于 的约束条件,再通过三角不等式进行放缩,直接求出 的下界;
解法二:数形结合,利用将不等式 转化为两个函数图像的位置关系,即 的图像始终在 的图像下方解答即可;
解法三:平口单峰,利用将原不等式变形为 ,问题转化为求函数 在区间 上的最大值的最小值即可.
【详解】解法一:多点控制:由题意知当,代入得:
则,
所以,即,
结合,所以,
所以,即,
当且仅当时取等号,故 的最小值为 .
解法二:数形结合:当 时,函数 关于 轴对称,
原不等式等价于 的图像始终在 的图像下方,
画出及的图象,
可得右端点值,顶点值(函数图象在处交点),即.
解法三:平口单峰:由题意得对任意的恒成立,
根据平口单峰函数可得,令,易得,所以,
所以函数 在区间 上的最大值为 ,这就是满足条件的最小 ,
所以 .
18.(25-26高一上·陕西咸阳·期末)已知函数,若,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】先化简函数,求出函数在所给条件下的值域,根据,问题转化为求,分析求解即可.
【详解】当时,即时,
,
当时,即时,
,
所以,
当时,,令
此时在上单调递增,所以,
在上的值域为,
由题意可得,所以,
因为在上单调递减,且,
所以要使得,则,即的最小值为,
故答案为:.
19.(25-26高一上·浙江金华·期末)已知不等式恒成立,则的最大值是__________.
【答案】
【分析】先分析出有两个符号相异实根,然后比较其正根和的大小,分情况讨论求解.
【详解】令,由,则方程有两根,又,不妨设
(1)若,当时,,矛盾
(2)若,当时,,矛盾
(3)若,当时,,矛盾
(4)故只可能,又因为,所以,
从而,
当且仅当时取到等号,
经检验,此时显然成立,
故最大值是.
20.(2026·河南南阳·模拟预测)已知函数.
(1)设的图象恒过点,求点的坐标;
(2)试判断的奇偶性,并说明理由;
(3)当时,不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数是奇函数,理由见解析
(3)
【分析】(1)由,代入计算即可求解.
(2)根据奇函数定义判定即可;
(3)由题意可得,根据函数单调性,计算即可求解,
【详解】(1)令,则,可得,
故函数的图象恒过点;
(2)函数是奇函数,证明如下:
由题意得函数的定义域为,
且,
因为,即,
所以函数是奇函数;
(3)当时,函数,
不等式在上恒成立,
即当时,,
因为在区间上单调递增,
所以函数在区间上单调递减,
当时,函数有最大值,即,
所以的取值范围为.
21.(25-26高三上·辽宁沈阳·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式.
(2)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象.
(i)求函数的单调递减区间;
(ii)已知函数,若对任意,存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i),;(ii)
【分析】(1)根据周期性可得,结合最值可得,代入点可得,即可得结果;
(2)(i)根据图象变换可得,结合正弦函数单调性运算求解;(ii)求相应的值域,,分析可知,结合包含关系运算求解.
【详解】(1)设的最小正周期为,则,解得,
且,则,解得,
由图可知,则,
又因为,即,
且,则,
则,解得,所以.
(2)(i)因为,
令,,解得,,
所以的单调递减区间为,;
(ii)设在内的值域为,在内的值域为,
若对任意,存在,使得成立,则,
因为,则,
可得,即,可得,
当时,则,
可得,则,即,
由,可得,解得,
所以实数的取值范围为.
4 / 4
学科网(北京)股份有限公司
$