重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列

2026-07-28
| 2份
| 71页
| 687人阅读
| 19人下载
吴老师工作室
进店逛逛

摘要:

**基本信息** 该专项聚焦导数不等式恒(能)成立问题,构建“基础方法-进阶技巧-综合应用”三级体系,以题型为载体系统提炼分离参数、分类讨论等9类方法,逻辑递进,适配高考压轴题突破,培养数学思维与逻辑推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |综合|9题型(含例题+变式)|分离参数、分类讨论、构造函数等9类核心解法|从单变量恒成立到双变量/双函数综合问题,结合洛必达法则拓展解题边界,形成完整思维链|

内容正文:

重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练) 【全国通用】 【题型1 利用导数研究不等式恒成立问题】 3 【题型2 利用导数研究能成立问题】 5 【题型3 分离参数法解决不等式恒(能)成立问题】 9 【题型4 分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题】 12 【题型5 构造函数法解决不等式恒(能)成立问题】 16 【题型6 与不等式恒(能)成立有关的证明问题】 19 【题型7 洛必达法则】 25 【题型8 导数中双变量恒(能)成立问题】 30 【题型9 导数中双函数恒(能)成立问题】 35 1、利用导数研究不等式恒(能)成立问题 导数中的不等式恒(能)成立问题是高考的常考考点,是高考的重点、热点问题,从近三年的高考情况来看,不等式的恒(能)成立问题经常与导数及其几何意义、函数、方程等相交汇,综合考查分析问题、解决问题的能力,一般作为选择题、解答题中的压轴题出现,试题难度较大,解题时要学会灵活求解. 考点1 不等式恒(能)成立问题 知识点1 不等式恒(能)成立问题的解题策略 1.不等式恒(能)成立问题的求解方法 解决不等式恒(能)成立问题主要有两种方法: (1)分离参数法解决恒(能)成立问题 ①分离变量:根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量表达式的不等式,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题,进而解决问题. ②恒成立; 恒成立; 能成立; 能成立. (2)分类讨论法解决恒(能)成立问题 分类讨论法解决恒(能)成立问题,首先要将恒成立问题转化为最值问题,此类问题关键是对参数进行分类讨论,在参数的每一段上求函数的最值,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. 知识点2 双变量的恒(能)成立问题的解题策略 1.双变量的恒(能)成立问题的求解方法 “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,常见的等价变换有: 对于某一区间I, (1). (2). (3). 考点2 洛必达法则 知识点3 洛必达法则 “洛必达法则”是高等数学中的一个重要定理,用分离参数法(避免分类讨论)解决成立或恒成立命题时,经常需要求在区间端点处的函数(最)值,若出现型或型可以考虑使用洛必达法则. 1.洛必达法则 法则1 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)及; (2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0; (3),那么. 法则2 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)及; (2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0; (3),那么. 2.用洛必达法则处理型函数的步骤: (1)分离变量; (2)出现型式子; (3)运用洛必达法则求值. 3.用洛必达法则处理型函数的步骤: (1)分离变量; (2)出现型式子; (3)运用洛必达法则求值. 【注意】: 1.将上面公式中的换成,洛必达法则也成立. 2.洛必达法则可处理型求极限问题. 3.在着手求极限前,首先要检查是否满足型定式,否则滥用洛必达法则会出错,当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限. 4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止. ,如满足条件,可继续使用洛必达法则. 【题型1 利用导数研究不等式恒成立问题】 【例1】(2026·四川成都·三模)不等式恒成立,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】令,根据,结合的单调性,可得,进而得在上恒成立,求得的最小值即可. 【解答过程】由题意可得,. 令,则在上单调递增, 又,, 所以,所以,即在上恒成立. 令,则, 当时,,所以在上单调递减, 当时,,所以在上单调递增, 所以,所以. 故选:A. 【变式1-1】(2026·四川绵阳·二模)已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【解题思路】记,由,可知只要时恒成立即可,从而将问题转化为在恒成立, 令,结合导数求出的最值即可求解. 【解答过程】原不等式等价于,记, 注意到,这说明只要时,则当时也有. 故下只考虑时的情况,要使, 只需在恒成立, 令,. 因为,故,经验证,满足题意. 故选:D. 【变式1-2】(2026·贵州贵阳·二模)已知函数,若对任意恒成立,则实数a的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】将题设不等式转化为在上恒成立,构造函数,利用其单调性可得,从而只需使,利用导数求出最值即得参数a的最小值. 【解答过程】因对任意恒成立,即在上恒成立 变形得在上恒成立,即在上恒成立, 设,则有 ,由,可知函数在上单调递增, 故得,即在上恒成立, 设,则,当时,,当时,, 则函数在上单调递增,在上单调递减, 故在时取得极大值,也是最大值为, 故得,即实数a的最小值为. 故选:B. 【变式1-3】(2026·江苏盐城·模拟预测)已知函数,若恒成立,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】由奇函数的定义可知为奇函数,结合导数可判断单调递增,进而原问题化为恒成立,即恒成立,令,借助导数可得最大值进而即得. 【解答过程】,, 故,单调递增. 又,所以恒成立,等价于,等价于恒成立,即恒成立. 令,则, 当时,,单调递减;当时,,单调递增. 所以当时,取得最大值, 故, 故选:D. 【题型2 利用导数研究能成立问题】 【例2】(2026·四川成都·一模)若存在使得不等式成立,则正实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】把问题转化为:存在,使得成立,再设,,分析函数单调性,求函数的最大值即可. 【解答过程】由 , 设,,则, 因为,,所以,所以在上单调递增, 由 , 问题转化为存在,使得成立, 设,, 则 , 由 ;由 , 所以函数在上单调递增,在上单调递减, 所以, 所以. 故选:C. 【变式2-1】(2026·河北沧州·模拟预测)若方程在上有解,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】将方程整理成,利用同构思想,设,求导判断其单调性,推得,设,判断其单调性确定其最小值,即得参数的范围. 【解答过程】由得,即, 即. 设,则, 因为,所以在上单调递增,所以,即, 设,则, 当时,,则在上单调递减,当时,,则在上单调递增, 所以,所以. 故选:C. 【变式2-2】(2026·山东滨州·二模)已知函数,. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)若存在,使,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【解题思路】(1)求导,根据导数的几何意义求解即可; (2)求导,根据导数求得函数,结合题意可得成立,令,求导,根据导数计算即可求解. 【解答过程】(1)若,则,, 则,, 所以过点的切线方程为,即; (2)函数的定义域为, , 当时,,当时,, 所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增, 当时,函数有最小值,即, 若存在,使,则成立, 即,即, 令, , 令,则, 当时,,当时,, 所以在区间上单调递减,在区间上单调递增, 所以当时,函数有最小值,即, 所以在区间恒成立, 所以函数在区间上单调递增, 因为, 所以当 时, 成立,故的取值范围为. 【变式2-3】(2026·甘肃白银·模拟预测)已知函数,且在 处取得极值. (1)求m的值及的单调区间; (2)若存在,使得,求实数a的取值范围. 【答案】(1),的递减区间为,递增区间为; (2). 【解题思路】(1)对函数求导,由求参数,进而研究函数的单调区间; (2)问题化为在上能成立,利用导数求的最大值,即可得范围. 【解答过程】(1)由题设,且,即, 所以,当 时,当时, 所以的递减区间为,递增区间为,即 处取得极小值,满足, 综上,,的递减区间为,递增区间为; (2)由题设,即在上能成立, 令,则, 令,则, 当时,,即在上单调递增, 当时,,即在上单调递减, 由时,, 当时,, 在上单调递增, 当 时,, 在上单调递减, 所以,则. 【题型3 分离参数法解决不等式恒(能)成立问题】 【例3】(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,若对任意的恒成立,则实数的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】当时,分离参数可得,构造函数,,利用导数求出函数的最小值,从而可得出当时,恒成立,实数的最大值,再验证对任意的恒成立即可. 【解答过程】当时,, 令,,则, 令,则, 所以函数在上单调递增, 又, 所以当时,,当时,, 即当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以,因此, 所以当时,恒成立,则实数的最大值为, 下面证明当时,对任意的恒成立, 当时,,则, 当时,,当时,, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 所以, 所以当时,对任意的恒成立, 所以的最大值为. 故选:D. 【变式3-1】(2026·江苏扬州·模拟预测)已知函数,其中.若存在,使成立,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】将条件不等式变形后分离参数,根据分离参数所得不等式构造函数,再利用导数求解出所构造函数的最小值,则的范围可知. 【解答过程】由题意可知,变形得, 令,则, 所以在上单调递增,所以, 所以存在使得, 令,故只需要让, 因为,令, 当时,,则单调递减, 当时,,则单调递增, 所以, 又,因此,所以在上单调递增, 故,故. 故选:C. 【变式3-2】(2026·上海虹口·三模)设. (1)解不等式:; (2)若恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【解题思路】(1)先求定义域和单调性,再根据单调性解不等式. (2)先对不等式进行化简,然后分离参数,将问题转化为求函数的最值问题. 【解答过程】(1)的定义域为且在单调递增. ,,解得. 故不等式的解集为. (2). 恒成立等价于恒成立,,. 令,. 令,则,在单调递减. 又,时,,即,在单调递增,时,,即,在单调递减. ,,即的取值范围是. 【变式3-3】(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数. (1)当时,讨论的单调性; (2)若对任意的,恒成立,求m的取值范围. 【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增 (2) 【解题思路】(1)对函数求导,分析导函数的符号,从而可判断函数的单调性; (2)先对不等式进行变形分离参数,再构造函数借助导数找到函数的最小值,从而得到m的取值范围. 【解答过程】(1)当时,,则. 由,得, 所以当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 所以在上单调递减,在上单调递增. (2)由,得.因,则得, 依题意,只需即可. 设函数,则,由,得, 所以当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 所以,即, 所以,即的取值范围为. 【题型4 分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题】 【例4】(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,若在上恒成立,则实数m的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】先根据与0关系分三种情况讨论,其中当时,再根据的最小值与0的关系分和两种情况讨论,当时,把在上恒成立,转化成在上恒成立,借助导数,求出在上的最大值,且即可求出m的取值范围. 【解答过程】函数的定义域为, ①当时,, 当时,,不符合题意; ②当时,取,则,不符合题意; ③当时,设, , 则,当且仅当时取等号. (i)若,即,取, ,,不满足题意; (ii)若,即, 若在上恒成立,则需在上恒成立, 又 , 当时,;当时,, 所以在区间上单调递增,在区间上单调递减, 所以, 故,解得,所以. 综上可知,. 故选:D. 【变式4-1】(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若存在实数,使得,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】对分类讨论,通过同构可将问题转化为,构造,利用导数求解最值即可. 【解答过程】当时,,合题意. 当时,即 , 为的增函数,,即, 由题意,只需, 记, 当在单调递减,在单调递增, 故,所以, 综上,的取值范围为, 故选:D. 【变式4-2】(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,). (1)若恒成立,求的取值范围; (2)讨论零点的个数. 【答案】(1) (2)若或,零点的个数为;若且,零点的个数为 【解题思路】(1)恒成立等价于恒成立,求导后,分及讨论函数单调性,结合计算即可得解; (2)结合(1)中所得,分、与且讨论,结合函数单调性与零点的存在性定理可判断零点的个数,即可得零点的个数. 【解答过程】(1)由恒成立,即恒成立, 即恒成立,即恒成立, 令,则, 当时,恒成立,则恒成立, 故在上单调递减,又, 故当时,,不符合题意,故舍去; 当时,令,解得, 则当时,,当时,, 故在上单调递减,在上单调递增, 则,又, 故要使得恒成立,则有,即; (2)函数零点的个数等价于函数零点的个数, 由(1)知,当时,在上单调递减, 且,故零点的个数为; 当时,在上单调递减,在上单调递增; 若,有且仅有,故零点的个数为; 若,则,由,则, 又时,,故存在,使得, 此时有两个零点、,故零点的个数为; 若,则,由,则, 又时,,故存在,使得, 此时有两个零点、,故零点的个数为; 综上所述:若或,零点的个数为; 若且,零点的个数为. 【变式4-3】(2026·浙江·模拟预测)已知函数(为自然对数的底数,) (1)求在处的切线方程; (2)求的最小值; (3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.(表示不超过实数的最大整数) 【答案】(1) (2) (3) 【解题思路】(1)求导求切点坐标,进而得到函数在该点的切线; (2)求导分析函数单调性,得到函数最小值; (3)针对取整函数分段讨论,利用各区间内的最小值,将恒成立问题转化为求的上界. 【解答过程】(1),   ,           在处的切线方程是. (2)由(1)知,  ,   则在上,,单减;在上,,单增; .        (3)当,,而,此时恒成立; 当,时,而,,此时不成立; 当,时,,此时恒成立 ; 时,,此时恒成立. 下证:时,恒成立. 令, , 所以在上单调递增,         , 因为 所以,即,     综上. 【题型5 构造函数法解决不等式恒(能)成立问题】 【例5】(2026·广东广州·模拟预测)对,不等式恒成立,则最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】构造函数,利用导数求出,再构造函数,利用导数求出的最大值可得答案. 【解答过程】令,则, 当时,, 当时,,在上单调递增, 无最值,当 时,,此时不恒成立. 当时,令,得, 时,,在上在单调递增, 当时,,在上单调递减, 可得, 所以,, 令,则, 由得,单调递增, 由得,单调递减, 可得,所以最大值为. 综上所述,所以最大值为. 故选:C. 【变式5-1】(2026·河南·三模)已知关于的不等式对任意的恒成立,则的最小值为(   ) A. B. C.1 D. 【答案】A 【解题思路】将问题转化为对任意的,,因为,令,,则问题转化为对任意的,恒成立,构造函数,,求导,利用导数分析的单调性,求出最大值即可求解. 【解答过程】对任意的恒成立,即对任意的,恒成立, , 令,,,则对任意的,恒成立, 令,, , 令,得, 当时,,单调递增, 当时,,单调递减, 所以,所以,所以的最小值为. 故选:A. 【变式5-2】(2026·四川遂宁·模拟预测)函数. (1)当时,求函数在的单调区间; (2)若存在,使得成立,求的取值范围. 【答案】(1)单调递减区间是,单调递增区间是 (2) 【解题思路】(1)求导后,判断导数正负即可得该函数单调区间; (2)由题意可得在上有解,即可构造函数,结合导数得到该函数最小值即可得解. 【解答过程】(1)当时,,可得, 令,可得, 因为和在为单调递增函数,可得在单调递增, 所以,所以在单调递增, 又因为, 所以当时,,时,; 所以函数的单调递减区间是,单调递增区间是; (2)由不等式,可得, 故当时,, 因为存在,使得成立, 即在上有解, 令,则有解, 构造函数,则, 当时,;当时,, 所以在递减,在递增,所以,即, 又因为函数在单调递增, 所以当时,可得,即, 所以实数的取值范围为. 【变式5-3】(2026·湖南永州·三模)已知函数,. (1)求函数的极值; (2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围; 【答案】(1)当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值. (2) 【解题思路】(1)对函数求导,再分类讨论求解即可; (2)将问题转化为当时,恒成立,进而构造函数恒成立,分与讨论求解即可; 【解答过程】(1),定义域为R,, 当时,恒成立,故函数在R单调递增,无极值; 当时,令得, 故当时,,函数单调递增, 当时,,函数单调递减, 所以,当时,函数取得极大值,无极小值. 综上,当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值. (2), 因为,当时,恒成立, 所以,当时,恒成立, 令,,, ,, 令,, 则在恒成立,即在单调递增, 故当,即时,,在单调递增, 在恒成立; 当,即时,当时,, 所以,存在,使得时,,单调递减,时,,单调递增, 故由可知,时,,与满足在恒成立矛盾; 综上,当时,在恒成立,即恒成立. 【题型6 与不等式恒(能)成立有关的证明问题】 【例6】(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数. (1)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围; (2)当时,求证:对恒成立. 【答案】(1) (2)证明见解析 【解题思路】(1)由,构造,求导,确定最值即可求解; (2)由,得到,构造函数,通过三次求导确定其单调性,即可求证. 【解答过程】(1)由题知, 设, 令,则,所以在上单调递增, 所以,故,所以在上单调递增, 所以; (2)证明:设, 所以函数在区间单调递减, , 所以, 设, 令 , 令 , 当,,,, 所以在区间上单调递减,在区间上单调递增, 在上为增函数, 在上为增函数, ,所以命题得证. 【变式6-1】(2026·北京·三模)已知函数,,. (1)若在点处的切线平行于直线:,求的值; (2)求的单调区间; (3)当时,求证:对任意,恒有成立. 【答案】(1) (2)函数的单调递增区间为:,,无单调递减区间; (3)证明见解析 【解题思路】(1)求导得出即可求解; (2)利用导数求解函数的单调区间,分和和进行讨论,其中当和时,需要令,研究的单调性,得出与的关系即可判断; (3)把问题转化为:令,需要证明对任意成立,分两种情况来讨论,通过求导,证明出单调递增. 【解答过程】(1), , , 切线平行于直线:, ,解得:; (2), , 当时,显然,故在上单调递增; 令,, 当时,,故在上单调递增, 由于,故当时,, ,故在上单调递增; 故在上单调递增; 当时,令,, 当时,,故在上单调递减, 由于,故当时,, ,故在上单调递增; 故函数的单调递增区间为:,,无单调递减区间; (3)证明:当时,需要证明:,恒有成立, 即, 化简得:, 即证:, 当时,,又, , 当时,记,则, 记,则, ,, 所以当,单调递增,所以, 所以在单调递增,所以, 综上:对任意,恒有成立. 【变式6-2】(2026·江苏南通·模拟预测)已知函数,. (1)求函数的极值; (2)若函数为偶函数. ①求的值; ②证明:不等式恒成立. 【答案】(1)当时,无极值;当时,有极小值,无极大值. (2)①; ②证明见解析 【解题思路】(1)对进行求导,分为和两种情况,结合极值的概念分别讨论即可; (2)根据偶函数的定义列式求解,即可得到的值;先构造函数证明,利用放缩将不等式化为在恒成立,再构造函数证明即可. 【解答过程】(1),定义域为, , 当时,,在上单调递增,无极值. 当时,令,解得,所以在上单调递减, 令,解得,所以在上单调递增, 则有极小值,无极大值. 综上,当时,无极值;当时,有极小值,无极大值. (2)①, 因为为偶函数,则,即, 化简得,此式对均成立,则,即, 所以的值为. ②证明:可化为, 即证, 令,, 当时,,所以在上单调递减, 当时,,所以在上单调递增, 所以,即,当且仅当时,等号成立, 则, 只需证对恒成立, 令,, 令,, 因为,,当且仅当时,等号成立,故,所以,即在上单调递增, 则,则在上单调递增, 则,则对恒成立, 故不等式恒成立. 【变式6-3】(2026·天津·二模)已知函数,其中. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)求证:在上单调递增; (3)求证:,且,. 【答案】(1) (2)证明见解析; (3)证明见解析 【解题思路】(1)根据导数的几何意义求解即可; (2)利用导数研究函数的单调性即可; (3)构造函数,利用导数研究函数的单调性,进而证明不等式. 【解答过程】(1)当时, 又 曲线在点处的切线方程为: 即. (2)证明: 在恒成立,在上单调递增. (3)证明:令,则原不等式等价于, 令, 则 令, 则, , 由(2)知, , 在恒成立, 又在恒成立, 在单调递减, , 在单调递减, , 即, . 【题型7 洛必达法则】 【例7】(2026高三·全国·专题练习)已知函数在处取得极值,且曲线在点处的切线与直线垂直. (1)求实数的值; (2)若,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2). 【解题思路】(1)根据,  求得,再根据在处取得极值,求得a,b的关系,然后由曲线在点处的切线与直线垂直求解. (2)将不等式恒成立,转化为恒成立,由时,恒成立;当时,恒成立,令,求得其最大值即可. 【解答过程】(1)解: ,   ; 函数在处取得极值,    ; 又曲线在点处的切线与直线垂直, ; 解得:; (2)不等式恒成立可化为, 即; 当时,恒成立;当时,恒成立, 令, 则; 令, 则; 令, 则; 得在是减函数, 故, 进而, 可得:,故,所以在是减函数, 而要大于等于在上的最大值, 当时,没有意义,由洛必达法得, . 【变式7-1】(2026·湖北十堰·模拟预测)已知函数. (1)若是减函数,求的取值范围; (2)当时,,求的最大值; 【答案】(1) (2)1 【解题思路】(1)利用单调性与导数的关系把问题转化为恒成立问题,再分离参数,利用导数求出函数最大值,进而求出取值范围即可. (2)利用分离参数法求出的取值范围,进而得到最大值即可. 【解答过程】(1)因为在上单调递减, 所以,即在上恒成立. 令,则. 令,则,当时,,单调递增; 当时,,单调递减; 所以的最大值为,所以的取值范围是. (2)由题意得, ①当时,,不等式恒成立,; ②当时,分参得, 设,不等式变为,设, 所以,令,可得, 当时,恒成立,则在上单调递增, 而,则,即, 得到函数在上单调递增,所以, 又题意可知,令,则, 当时,,所以 , 令,由导数的定义得, 故=,所以,即的最大值是1. 【变式7-2】(25-26高二下·全国·期末)若不等式对于恒成立,求的取值范围. 【答案】. 【解题思路】由题设有在上恒成立,构造函数并利用导数研究单调性、洛必达法则求右侧的极限,即可得参数范围. 【解答过程】当时,原不等式等价于. 记,则. 记,则. 因为,, 所以在上单调递减,且, 所以在上单调递减,且. 因此在上单调递减,且, 故,因此在上单调递减. 由洛必达法则有, 即趋向于0时,趋向,即有. 故时,不等式对于恒成立. 【变式7-3】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,. (1)证明:; (2)设,证明:在上单调递增; (3)求实数的最大值,使得对任意,都有. 【答案】(1)证明见解析; (2)证明见解析; (3) 【解题思路】(1)求导证明导函数大于0,结合在0处的极限为0,得; (2)多次构造辅助函数,利用导数判断相应函数的单调性,进而证明,在上单调递增; (3)分离参数转化为恒成立,由(2)的结论,结合洛必达法则可得;或构造函数,利用导数分析其最小值,即可求得实数的最大值. 【解答过程】(1)证明:由得. 由基本不等式,,且当时等号不成立,所以. 所以函数是增函数. 又,因此对任意,. (2)证明:设.则. 记,则, 设,则, 设,则. 当时, 因为是增函数,且, 所以,所以在上单调递增, 所以,所以在上单调递增, 所以, 所以在上单调递增, 所以, 所以当时,,所以在上单调递增. (3)法一:要使对任意,都有,等价于对任意成立, 即对任意成立.由(2)知,在上单调递增,因此. 用洛必达法则计算极限得.因此. 法二:令函数,则. 令,则. 令,则. 时,; 时,. 因为是增函数,且, 当,即时,恒成立, 所以是增函数,且, 所以是增函数,且, 所以是增函数,且, 即使得对任意,都有. 当,即时,在上有解,记为, 所以在上单调递减,在上单调递增; 所以,且在上存在使得. 所以在上单调递减,在上单调递增; 所以,且在上存在使得. 所以在上单调递减,在上单调递增; 所以在处取得极小值,即最小值,最小值为. 即存在,使得,不合题意. 综上所述,,所以实数的最大值为. 【题型8 导数中双变量恒(能)成立问题】 【例8】(2026·重庆·三模)对,,不等式恒成立,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】双变量不等式恒成立,先对一个变量求导分析求最值,再对另一个变量分析,即可得到参数范围. 【解答过程】原不等式对,恒成立,移项整理得: 我们先将看成常量,把不等式看作关于的函数, 令,, 求导得:, 当时, 因为,,所以, 即在上单调递减, 又因为当时,,所以不可能恒成立,即被舍去; 当时, 由时,,则在上单调递减, 由时,,则在上单调递增, 所以, 要对,不等式恒成立, 则,解得,所以实数的取值范围是. 故选:A. 【变式8-1】(2026·河北·一模)已知函数,,若对任意的 恒成立,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】将原式转化为,以此构造函数,由题意得,参变分离后可得,由导数计算的最小值即可求解. 【解答过程】由题意得,即, 设,则在上单调递增, 即 上恒成立, 则恒成立,即, 设,则,令,则, 当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 所以, 所以. 故选:B. 【变式8-2】(2026·山西临汾·二模)已知函数的一个极值点是. (1)讨论的单调性; (2)设,,若存在,使得成立,求实数的取值范围. 【答案】(1)当,函数在上单调递增,在和上单调递减;当,函数在上单调递增,在和上单调递减. (2) 【解题思路】(1)求导,结合已知极值点得出关系,再利用导数分类讨论,分析函数单调性; (2)结合(1)的结论利用单调性分析函数在区间内的最值,分析的单调性和最值,结合已知不等式构造不等式组求解. 【解答过程】(1)(), , 函数的一个极值点是, ,即,则有, 则(), 当时,,函数在上单调递减, 此时函数没有极值点,不符合题意,所以, (,), ①当时,令得或,列表如下: 2 - 0 + 0 - 减 增 减 满足是函数的极值点; ②当时,令得或,列表如下: 2 - 0 + 0 - 减 增 减 满足是函数的极值点; 综上:当,函数在上单调递增, 在和上单调递减; 当,函数在上单调递增, 在和上单调递减. (2)由(1)知,,且, 在单调递增,在单调递减, 又 ,, 在上的最大值为, 最小值为, 又时函数在单调递增, 在上的最大值为,最小值为, 存在,使得成立, 即存在,使得成立, 则, 又,解得, 实数的取值范围为. 【变式8-3】(2026·四川成都·一模)已知,其中. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)求的最值; (3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)最大值为,最小值为 (3) 【解题思路】(1)对进行求导,利用导数的几何意义求出切线的斜率,再根据点斜式求出切线方程; (2)对进行求导,利用导数与函数单调性的关系求出的单调性,利用单调性即可求出最值; (3)将不等式恒成立转化为,求出在的最小值和在的最大值,解不等式即可求出答案. 【解答过程】(1)当时,,, ,曲线在点处的切线斜率为, 则切线方程为,即, 所以曲线在点处的切线方程为. (2)因为, 所以, 因为,所以, 令,解得,即, 此时,,所以在上单调递增, 令,解得,即, 此时,,所以在上单调递减, 所以,当时,取得最大值,最大值为, 当时,取得最小值,最小值为, 所以的最大值为,最小值为. (3), 当,, 令, 因为,则, 则在上单调递增, 又因为时,,, 则,使得,即,可化为 当时,,即,则函数在上单调递减, 当时,,即,则函数在上单调递增, 则, 即. 由(2)知,当时,, 若对任意,不等式恒成立, 则,即, 令,,则函数在上单调递增, 又因为,所以的解集为, 所以实数的取值范围为. 【题型9 导数中双函数恒(能)成立问题】 【例9】(2026·吉林长春·模拟预测)已知函数,,若恒成立,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】把不等式恒成立问题转化为函数的最值问题,利用导数求解函数最值,进而得到参数的范围 【解答过程】由题意,即, 令, 求导得, 令, 故在单调递增,且, 令,解得(舍)或, 当时,单调递减; 当时,单调递增; 在处取得极小值(也是最小值):, 所以. 故选:A. 【变式9-1】(2026·甘肃武威·模拟预测)已知函数,,若,,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】先将函数不等式化成,指对同构令,再构造函数,利用导数分析单调性和最值可得. 【解答过程】由,得,即,即, 因为,令,,则,所以. 令,则, 所以当时,,单调递增; 当时,,单调递减, 所以,则. 故选:B. 【变式9-2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数,. (1)若对于任意,都有,求实数a的取值范围; (2)若函数有两个零点,,且,证明:. 【答案】(1) (2)证明见解析 【解题思路】(1)参变分离,通过求导计算新函数最小值,得到a的取值范围; (2)构造对称函数把转化为落入增区间,替换等量函数值后借助单调性完成证明. 【解答过程】(1)由题,因为,所以, 令,则,当时解得, 即当时,,单调递减; 当时,,单调递增, 所以在取得最小值,则. (2)证明:由题意,,令,则,即在单调递减,在单调递增, 由有两个零点得,设, 则有, 当时,,单调递减,则, 即, 因为,所以, 因为,所以,即都在的单增区间, 所以. 【变式9-3】(2026·湖北黄石·模拟预测)已知函数,,当时, (1)求在处的切线方程; (2)求证:; (3)若恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2)证明见解析; (3). 【解题思路】(1)利用导数来求切线方程即可; (2)利用分析法来证明不等式,通过构造函数求导证明即可; (3)利用不等式的放缩法,结合导数来判断单调性求最值即可. 【解答过程】(1)求导得:, 则,, 故在处的切线方程为,即. (2)证明:①当时,要证明:, 只需要证明:, 令,则. 当时,,则在上是增函数, 即,则, 所以; ②当时,要证明:, 只需要证明:,即证明, 令,则. 当时,,则在单调递增, 所以,即,所以, 综上可知:; (3)设 . 令,则, 令,则. 当时,, 可得是上的减函数,所以, 故在单调递减,所以, 即 当时,在上恒成立. 下面证明当时,在上不恒成立. 令, .则 当时,,故在上是减函数, 所以. 当时,. 所以存在,使得,此时,. 即在不恒成立. 综上,实数的取值范围是. 一、单选题 1.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】通过将不等式问题转化为函数问题,结合导数即可求解函数最值,进而得到的范围. 【解答过程】由得 因为,所以, 令, 则问题转化为求在上的最小值. 求导得 令, 因为,所以与同号. 又,所以在上单调递增. 当时,;又,所以存在唯一的,使得. 再看方程, 函数,,则, 则在上单调递增,且当时,, 当时,,所以该方程有唯一正根. 设这个正根为,则, 于是且,说明这个正是的唯一根. 因此,当时,,从而; 当时,,从而. 所以在处取得最小值. 由,得,又, 所以 所以. 要使对任意恒成立,必须且只需. 当时,取,原不等式等号成立,不满足严格大于. 故的取值范围为. 故选:A. 2.(2026·湖南株洲·三模)若存在,使得对恒成立,则实数b的范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】不等式可化为,结合时,,条件可转化为对恒成立,同构变形可得对恒成立,利用导数证明为增函数,条件可转化为对恒成立,利用导数求函数的最大值,由此可得结论. 【解答过程】不等式 , 由已知存在,使得对恒成立, 当时,,,所以, 由已知存在,使得对恒成立, 所以对恒成立, 不等式 , 所以对恒成立, 因为,故, 令,则,故在上单调递增, 因此对恒成立,即对恒成立, 令,求导得, 当时,,函数在上单调递增, 当时,,函数在上单调递减, 因此函数的最大值为,故. 故选:B. 3.(2026·浙江宁波·三模)已知函数,在定义域上恒有,求的取值范围(        ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】作差得,又,可得,作差得,再分,,结合参变分离求范围即可. 【解答过程】, 令,,解得, 在上单调递增,在上单调递减, ,即,则, , 又时,,,即,, 时,,即, 令,,解得, 在上单调递减,在上单调递增, ,则, 综上,. 故选:A. 4.(2026·湖北黄冈·二模)已知时,关于x的不等式恒成立,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】设,利用导数分析函数的单调性、最值及零点(记为),由关于x的不等式恒成立,函数的零点恰好是的零点,结合韦达定理对化简,可得,构造函数,利用导数分析单调性,求得其最大值即可. 【解答过程】设,则. 令,得. 因为是增函数, 所以当时,,单调递增; 当时,,单调递减. 所以的最小值为. 因为,,且当时,, 所以有两个不同的零点,记为. 又关于x的不等式恒成立,所以恰为函数的零点. 即. 所以. 令,则. 当时,,单调递增;当时,,单调递减. 所以在处取得极大值,即最大值,最大值为. 即的最大值为 故选:C. 5.(2026·重庆江北·模拟预测)记函数的导函数为,已知,且对,都有.若不等式在上有解,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】引入函数,由导数确定单调性,题设不等式化为关于的不等式,然后由函数单调性变形,再分离参数,转化为求函数的最值. 【解答过程】设,, 则, 因为,所以,所以是减函数, 不等式即为,即为, 所以,由,则, 由题意不等式在上有解,所以. 故选:C. 6.(2026·江西·一模)若使得不等式对任意恒成立,则实数的最大值为(   ) A.1 B. C.4 D. 【答案】C 【解题思路】令,将问题转化为使得不等式对任意恒成立,结合导数研究的单调性以及图像,数形结合求解. 【解答过程】令,其中, 则,当时,, 当时,, 所以函数在上单调递增,在上单调递减,函数在上单调递减. 所以使得不等式对任意恒成立等价于使得不等式对任意恒成立. 令得,由图可知, 因此实数的最大值为4. 故选:C. 7.(2026·山东烟台·模拟预测)已知函数,,若,,有,则的最大值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【解题思路】转化条件得,则,令,利用导数求得的最大值可得解. 【解答过程】由题意,,,, 即,则,, 令, ,当时,,单调递增; 当时,,单调递减; 作函数的草图如下, 由图可知,当时,有唯一解, 故,且,, ∴, 设,,则,令,解得, 当时,,函数单调递增, 当时,,函数单调递减, 故,即的最大值为. 故选:C. 8.(2026·安徽合肥·三模)已知定义在上的函数满足对,有,且对,都有.设,若对,都有恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】由已知确定是增函数,从而得是增函数,利用单调性,不等式化为,再利用函数的单调性,不等式转化为,分离参数得,然后利用导数求得函数的最小值即得结论. 【解答过程】在中令得,所以, 因为函数满足,都有, 所以时,,所以是增函数,所以是增函数, , 不等式即为, 所以,即, 设,显然它是增函数,不等式为, 所以,恒成立,,令, 则,恒成立, 令,则, 时,,是减函数,时,,是增函数, 所以, 所以. 故选:B. 二、多选题 9.(2026·江苏·二模)设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值可以为(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解题思路】采用构造函数法,设,,则原问题转化为存在唯一的整数,使得,对求导可判断函数在处取到最小值,再结合两函数位置关系,建立不等式组,即可求解. 【解答过程】设,, 由题设可知存在唯一的整数,使得, 因为,故当时,,当时,, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 故,且,, 由图可知,即,解得,BC选项符合题意. 故选:BC. 10.(2026·海南三亚·一模)已知,,则下列结论正确的是(     ) A.若在处取得极值,则 B.当时,函数的最小值为2 C.当时,函数有2个零点 D.若对任意,有恒成立,则的取值范围是 【答案】AB 【解题思路】利用导数讨论函数的单调性和极值,即可得判断AB;对于C:分析可得,结合单调性可得,即可判断C;对于D:举反例说明即可. 【解答过程】因为,则, 若,则,可知在定义域内单调递增,无极值; 若,令,解得;令,解得; 可知在内单调递减,在内单调递增, 则有极小值,无极大值,且的最小值为. 对于选项A:若在处取得极值,则且, 所以,故A正确; 对于选项B:当时,函数的最小值为,故B正确; 对于选项C:当时,则在内单调递减,在内单调递增, 可得, 因为在内单调递减,则, 可得,函数无零点,故C错误; 对于选项D:若对任意,有恒成立, 则,解得, 可知的取值范围不可能是,故D错误. 故选:AB. 11.(2026·湖南湘潭·一模)已知函数(参考数据:),下列说法正确的是(    ) A.当时,的最小值为6 B.若恒成立,则的取值范围为 C.若有两个不同实数根,则 D.若恒成立,则的最大整数值为2 【答案】BCD 【解题思路】对于A,求导,分析函数的单调性,进而求解判断即可;对于B,转化问题为恒成立,令,设,,利用导数分析其单调性,进而求解判断即可;对于C,令,转化问题为有两个不同实数根,且,利用导数分析其单调性可得,,设,,利用导数分析其单调性可得,进而求解判断即可;对于D,令,转化问题为恒成立,设,利用导数分析其单调性,进而求解判断即可. 【解答过程】对于A,当时,, 则, 令,得,令,得, 则函数在上单调递增,在上单调递减, 所以,无最小值,故A错误; 对于B,由,则,即, 令,即, 设,,则, 令,得,令,得, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 则,即,故B正确; 对于C,由,, 令,则,, 则有两个不同实数根, 等价于有两个不同实数根,且, 而,令,得,令,得, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 因为时,,时,, 则,, 设,, 则, 当时,,则, 所以在上单调递减,则, 由,则, 则, 又,且在上单调递增, 所以,则,故C正确; 对于D,由,则,, 则,则, 令,则, 设,则, 因为, 由于,则, 所以, 且函数在上单调递增, 所以,使得,即, 则时,,函数在上单调递减, 时,,函数在上单调递增, 则, 因为函数在上单调递增,则, 则, 由恒成立,则, 则的最大整数值为2,故D正确. 故选:BCD. 三、填空题 12.(2026·云南·三模)已知函数,关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________. 【答案】 【解题思路】将恒成立的不等式转化为,利用构造函数法,结合导数求得的取值范围. 【解答过程】由题知,原不等式在上恒成立⇔在上恒成立, 即在上恒成立,若设, 有,令, 有, ,易得, 所以在上递减;在上递增 故, 所以,即实数的取值范围为. 故答案为:. 13.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)若对任意,均有不等式成立,则实数的取值范围是___________. 【答案】 【解题思路】构造函数,利用函数的导数,研究函数的单调性,从而求得函数的最值,根据不等式恒成立求得实数的取值范围. 【解答过程】要使得对任意,均有不等式成立,即恒成立, 令函数,则导数, 当时,导数,则函数在上单调递增, 所以函数的最小值为,最大值, 需满足,∴,即; 当时,函数,当时,,满足条件; 当时,令,则, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 极小值为,端点值,, 所以令,所以,所以; 当时,在上单调递减,值域为,满足题意; 当时,函数在上单调递减,最小值,不满足题意. 综上所述:. 故答案为:. 14.(2026·河南驻马店·模拟预测)若对于,,使得不等式成立,则实数的最小值为___________. 【答案】 【解题思路】换元,化不等式为 ,令为不等式左侧表达式(即)的最小值,再求最大值即为最小值,分段讨论与 的最小值点. 【解答过程】对不等式左边整理得 令(),则,得在处取最小值,故, 不等式左边化为. 对()求最小值: 若:,单调递增,最小值为, 因此左边最小值为; 若:在处取最小值, 因此左边最小值为. 由题意可知,对任意都有成立,因此的最小值为的最大值. 对 ,,. 令得. 在上,在上,故最大值为; 对,,求导得,单调递减,且. 因此的最大值为,即的最小值为. 故答案为:. 四、解答题 15.(2026·广东东莞·三模)已知函数. (1)曲线在点处的切线方程为,求实数a,b的值; (2)当时,对于任意恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【解题思路】(1)根据切线方程为可得斜率为,以及经过点,即可求导得解, (2)将问题转化为,构造函数,利用导数求解函数的单调性,即可求解. 【解答过程】(1),曲线在点处的切线方程为, 则,则 (2)当时,依题意有对于任意恒成立,则, 设, 设, 由得:,则在上单调递减, 且,则在上恒成立,即在上单调递减, ,则,则. 16.(2026·辽宁·模拟预测)已知函数,. (1)求在内的单调性; (2)若存在,使得,求实数的取值范围; 【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减. (2) 【解题思路】(1)利用函数导数与单调性分析求解即可; (2)将问题转化为等式成立问题,构造新函数结合函数导数与单调性、函数导数与最值分析求解即可. 【解答过程】(1)因为,所以, 当时,,,单调递增, 当时,,,单调递减, 所以函数在上单调递增,在上单调递减. (2)若存在,使得, 即存在,使得成立, 因为时,,故存在,使得, 令,其中, 则, 且不恒为零,故函数在上单调递减, 则,故, 所以实数的取值范围为:. 17.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数. (1)讨论函数的单调性; (2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1)当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递减,在上单调递增 (2) 【解题思路】(1)对求导,讨论的值确定导数的正负,讨论函数的单调性;(2)首先将不等式恒成立问题转化为恒成立, 令求最值. 【解答过程】(1)由题可知, 当时,,函数在上单调递增; 当时,若,,若,, 所以函数在上单调递减,在上单调递增. (2)当时,不等式恒成立, 即对任意恒成立, 即对任意恒成立, 设,, , 令,,, 所以在上单调递增. 由于,, 由零点存在定理,存在,使得,即, 所以当时,,,当时,,, 即在上单调递减,在上单调递增, 所以. 因为,所以, 令,, ,即在上单调递增, 所以,即, 所以,所以, 所以,即实数的取值范围为. 18.(2026·海南三亚·一模)已知函数(),. (1)讨论函数的单调性; (2)若的图像在处的切线与的图像相切,求实数的值; (3)当时,证明:对任意的,恒成立. 【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增;在上单调递减; (2); (3)证明见解析 【解题思路】(1)求导后分和两种情况讨论求解即可; (2)首先求得切线的方程为,设直线与函数相切于点,由题意可得且,求解即可; (3)要证明原不等式在上恒成立,即证明恒成立,先证明,从而可得,再令,借助于放缩法即可得证明. 【解答过程】(1)因为, 所以, 当时,,在上单调递增; 当时,令,得, 当时,在上单调递增; 当时,在上单调递减; 综上,当时,在上单调递增; 当时,在上单调递增;在上单调递减; (2)因为, 所以,, 所以, 所以切线的方程为, 设直线:与函数相切于点, 因为, 所以且, 解得, 所以; (3)证明:当时,, 要证明对任意的,恒成立, 即证明,即, 令,则, 令,得, 所以当时,单调递减;当时,单调递增; 所以, 所以,即, 令, 则有, 又因为, 所以, 所以对任意的,恒成立. 19.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数. (1)若,求曲线在处的切线方程. (2)当时,设为函数的导函数. (i)讨论函数的单调性; (ii)令,若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)(i)当时,在和上单调递增,在上单调递减; 当时,在上单调递增; 当时,在和上单调递增,在上单调递减. (ii) 【解题思路】(1)根据导数的几何意义求解即可; (2)(i)求导,分、、三种情况讨论函数的单调性即可; (ii)转化问题为对任意恒成立,设,,先证明,当且仅当时等号成立,进而得到,进而求解即可. 【解答过程】(1)当时,,则. 即,而, 所以曲线在处的切线方程为,即. (2)(i)当时,, 令, 则. 令,得或. ①当,即时, 若,则或;若,则. 所以在和上单调递增,在上单调递减. ②当,即时,恒成立,在上单调递增. ③当,即时, 若,则或;若,则. 所以在和上单调递增,在上单调递减. 综上所述,当时,在和上单调递增,在上单调递减; 当时,在上单调递增; 当时,在和上单调递增,在上单调递减. (ii)由,得, 即对任意恒成立, 设,, 令,,设,则, 令,得,令,得, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 则,即,当且仅当时等号成立, 由于在上单调递增, 且时,,时,, 则存在唯一,使得, 所以,当且仅当时等号成立, 则,又,则实数的取值范围为. 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 $ 重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练) 【全国通用】 【题型1 利用导数研究不等式恒成立问题】 3 【题型2 利用导数研究能成立问题】 4 【题型3 分离参数法解决不等式恒(能)成立问题】 4 【题型4 分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题】 5 【题型5 构造函数法解决不等式恒(能)成立问题】 6 【题型6 与不等式恒(能)成立有关的证明问题】 7 【题型7 洛必达法则】 8 【题型8 导数中双变量恒(能)成立问题】 9 【题型9 导数中双函数恒(能)成立问题】 10 1、利用导数研究不等式恒(能)成立问题 导数中的不等式恒(能)成立问题是高考的常考考点,是高考的重点、热点问题,从近三年的高考情况来看,不等式的恒(能)成立问题经常与导数及其几何意义、函数、方程等相交汇,综合考查分析问题、解决问题的能力,一般作为选择题、解答题中的压轴题出现,试题难度较大,解题时要学会灵活求解. 考点1 不等式恒(能)成立问题 知识点1 不等式恒(能)成立问题的解题策略 1.不等式恒(能)成立问题的求解方法 解决不等式恒(能)成立问题主要有两种方法: (1)分离参数法解决恒(能)成立问题 ①分离变量:根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量表达式的不等式,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题,进而解决问题. ②恒成立; 恒成立; 能成立; 能成立. (2)分类讨论法解决恒(能)成立问题 分类讨论法解决恒(能)成立问题,首先要将恒成立问题转化为最值问题,此类问题关键是对参数进行分类讨论,在参数的每一段上求函数的最值,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. 知识点2 双变量的恒(能)成立问题的解题策略 1.双变量的恒(能)成立问题的求解方法 “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,常见的等价变换有: 对于某一区间I, (1). (2). (3). 考点2 洛必达法则 知识点3 洛必达法则 “洛必达法则”是高等数学中的一个重要定理,用分离参数法(避免分类讨论)解决成立或恒成立命题时,经常需要求在区间端点处的函数(最)值,若出现型或型可以考虑使用洛必达法则. 1.洛必达法则 法则1 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)及; (2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0; (3),那么. 法则2 若函数f(x)和g(x)满足下列条件: (1)及; (2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0; (3),那么. 2.用洛必达法则处理型函数的步骤: (1)分离变量; (2)出现型式子; (3)运用洛必达法则求值. 3.用洛必达法则处理型函数的步骤: (1)分离变量; (2)出现型式子; (3)运用洛必达法则求值. 【注意】: 1.将上面公式中的换成,洛必达法则也成立. 2.洛必达法则可处理型求极限问题. 3.在着手求极限前,首先要检查是否满足型定式,否则滥用洛必达法则会出错,当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限. 4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止. ,如满足条件,可继续使用洛必达法则. 【题型1 利用导数研究不等式恒成立问题】 【例1】(2026·四川成都·三模)不等式恒成立,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】(2026·四川绵阳·二模)已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式1-2】(2026·贵州贵阳·二模)已知函数,若对任意恒成立,则实数a的最小值为(   ) A. B. C. D. 【变式1-3】(2026·江苏盐城·模拟预测)已知函数,若恒成立,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【题型2 利用导数研究能成立问题】 【例2】(2026·四川成都·一模)若存在使得不等式成立,则正实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式2-1】(2026·河北沧州·模拟预测)若方程在上有解,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(2026·山东滨州·二模)已知函数,. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)若存在,使,求的取值范围. 【变式2-3】(2026·甘肃白银·模拟预测)已知函数,且在 处取得极值. (1)求m的值及的单调区间; (2)若存在,使得,求实数a的取值范围. 【题型3 分离参数法解决不等式恒(能)成立问题】 【例3】(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,若对任意的恒成立,则实数的最大值为(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】(2026·江苏扬州·模拟预测)已知函数,其中.若存在,使成立,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式3-2】(2026·上海虹口·三模)设. (1)解不等式:; (2)若恒成立,求实数的取值范围. 【变式3-3】(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数. (1)当时,讨论的单调性; (2)若对任意的,恒成立,求m的取值范围. 【题型4 分类讨论法解决不等式恒(能)成立问题】 【例4】(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,若在上恒成立,则实数m的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式4-1】(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若存在实数,使得,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式4-2】(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,). (1)若恒成立,求的取值范围; (2)讨论零点的个数. 【变式4-3】(2026·浙江·模拟预测)已知函数(为自然对数的底数,) (1)求在处的切线方程; (2)求的最小值; (3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.(表示不超过实数的最大整数) 【题型5 构造函数法解决不等式恒(能)成立问题】 【例5】(2026·广东广州·模拟预测)对,不等式恒成立,则最大值为(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(2026·河南·三模)已知关于的不等式对任意的恒成立,则的最小值为(   ) A. B. C.1 D. 【变式5-2】(2026·四川遂宁·模拟预测)函数. (1)当时,求函数在的单调区间; (2)若存在,使得成立,求的取值范围. 【变式5-3】(2026·湖南永州·三模)已知函数,. (1)求函数的极值; (2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围; 【题型6 与不等式恒(能)成立有关的证明问题】 【例6】(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数. (1)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围; (2)当时,求证:对恒成立. 【变式6-1】(2026·北京·三模)已知函数,,. (1)若在点处的切线平行于直线:,求的值; (2)求的单调区间; (3)当时,求证:对任意,恒有成立. 【变式6-2】(2026·江苏南通·模拟预测)已知函数,. (1)求函数的极值; (2)若函数为偶函数. ①求的值; ②证明:不等式恒成立. 【变式6-3】(2026·天津·二模)已知函数,其中. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)求证:在上单调递增; (3)求证:,且,. 【题型7 洛必达法则】 【例7】(2026高三·全国·专题练习)已知函数在处取得极值,且曲线在点处的切线与直线垂直. (1)求实数的值; (2)若,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【变式7-1】(2026·湖北十堰·模拟预测)已知函数. (1)若是减函数,求的取值范围; (2)当时,,求的最大值; 【变式7-2】(25-26高二下·全国·期末)若不等式对于恒成立,求的取值范围. 【变式7-3】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,. (1)证明:; (2)设,证明:在上单调递增; (3)求实数的最大值,使得对任意,都有. 【题型8 导数中双变量恒(能)成立问题】 【例8】(2026·重庆·三模)对,,不等式恒成立,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 【变式8-1】(2026·河北·一模)已知函数,,若对任意的 恒成立,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式8-2】(2026·山西临汾·二模)已知函数的一个极值点是. (1)讨论的单调性; (2)设,,若存在,使得成立,求实数的取值范围. 【变式8-3】(2026·四川成都·一模)已知,其中. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)求的最值; (3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【题型9 导数中双函数恒(能)成立问题】 【例9】(2026·吉林长春·模拟预测)已知函数,,若恒成立,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式9-1】(2026·甘肃武威·模拟预测)已知函数,,若,,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式9-2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数,. (1)若对于任意,都有,求实数a的取值范围; (2)若函数有两个零点,,且,证明:. 【变式9-3】(2026·湖北黄石·模拟预测)已知函数,,当时, (1)求在处的切线方程; (2)求证:; (3)若恒成立,求实数的取值范围. 一、单选题 1.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(     ) A. B. C. D. 2.(2026·湖南株洲·三模)若存在,使得对恒成立,则实数b的范围为(    ) A. B. C. D. 3.(2026·浙江宁波·三模)已知函数,在定义域上恒有,求的取值范围(        ) A. B. C. D. 4.(2026·湖北黄冈·二模)已知时,关于x的不等式恒成立,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 5.(2026·重庆江北·模拟预测)记函数的导函数为,已知,且对,都有.若不等式在上有解,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 6.(2026·江西·一模)若使得不等式对任意恒成立,则实数的最大值为(   ) A.1 B. C.4 D. 7.(2026·山东烟台·模拟预测)已知函数,,若,,有,则的最大值为(    ) A.1 B. C. D. 8.(2026·安徽合肥·三模)已知定义在上的函数满足对,有,且对,都有.设,若对,都有恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(2026·江苏·二模)设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值可以为(    ) A. B. C. D. 10.(2026·海南三亚·一模)已知,,则下列结论正确的是(     ) A.若在处取得极值,则 B.当时,函数的最小值为2 C.当时,函数有2个零点 D.若对任意,有恒成立,则的取值范围是 11.(2026·湖南湘潭·一模)已知函数(参考数据:),下列说法正确的是(    ) A.当时,的最小值为6 B.若恒成立,则的取值范围为 C.若有两个不同实数根,则 D.若恒成立,则的最大整数值为2 三、填空题 12.(2026·云南·三模)已知函数,关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________. 13.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)若对任意,均有不等式成立,则实数的取值范围是___________. 14.(2026·河南驻马店·模拟预测)若对于,,使得不等式成立,则实数的最小值为___________. 四、解答题 15.(2026·广东东莞·三模)已知函数. (1)曲线在点处的切线方程为,求实数a,b的值; (2)当时,对于任意恒成立,求实数的取值范围. 16.(2026·辽宁·模拟预测)已知函数,. (1)求在内的单调性; (2)若存在,使得,求实数的取值范围; 17.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数. (1)讨论函数的单调性; (2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围. 18.(2026·海南三亚·一模)已知函数(),. (1)讨论函数的单调性; (2)若的图像在处的切线与的图像相切,求实数的值; (3)当时,证明:对任意的,恒成立. 19.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数. (1)若,求曲线在处的切线方程. (2)当时,设为函数的导函数. (i)讨论函数的单调性; (ii)令,若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围. 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
1
重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
2
重难点04 利用导数研究不等式恒(能)成立问题(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。