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新高考数学二轮复习 题型归纳演练专题3-5 利用导函数解决恒(能)成立问题(2份打包,原卷版+解析版)
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\l "_Tc10388" 题型一:分离变量+最值法 PAGEREF _Tc10388 \h 1
\l "_Tc21693" 题型二:分类讨论法 PAGEREF _Tc21693 \h 9
\l "_Tc30149" 题型三:同构法 PAGEREF _Tc30149 \h 16
\l "_Tc2773" 题型四:最值定位法解决双参不等式问题 PAGEREF _Tc2773 \h 23
\l "_Tc26906" PAGEREF _Tc26906 \h 32
\l "_Tc9243" 一、单选题 PAGEREF _Tc9243 \h 32
\l "_Tc10012" 二、多选题 PAGEREF _Tc10012 \h 38
\l "_Tc8636" 三、解答题 PAGEREF _Tc8636 \h 41
题型一:分离变量+最值法
【典例分析】
例题1.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的实数 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
所以可知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递减,在 SKIPIF 1 < 0 递增
所以 SKIPIF 1 < 0
由对任意的实数 SKIPIF 1 < 0 恒成立
所以 SKIPIF 1 < 0
故选:A
例题2.(2022·全国·高三阶段练习(文))设 SKIPIF 1 < 0 是定义在 SKIPIF 1 < 0 上的连续函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数,且 SKIPIF 1 < 0 .当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,其中 SKIPIF 1 < 0 为自然对数的底数,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立.则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
又函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递減.
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故所求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范固为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
例题3.(2022·浙江·镇海中学高二期中)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解:由题知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 只需 SKIPIF 1 < 0 即可,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
记 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 只需 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
记 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 只需 SKIPIF 1 < 0 即可,
综上: SKIPIF 1 < 0 .
【提分秘籍】
①若 SKIPIF 1 < 0 )对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则只需 SKIPIF 1 < 0 ;
②若 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则只需 SKIPIF 1 < 0 .
③ SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 能成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
④ SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 能成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【变式演练】
1.(2022·甘肃省民乐县第一中学高二期中(文))若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】由题意可得:
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
2.(2022·全国·高三专题练习)若不等式 SKIPIF 1 < 0 对任意实数x都成立,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的递减区间是 SKIPIF 1 < 0 ,递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 取得极小值,也是最小值,
SKIPIF 1 < 0 ,
不等式 SKIPIF 1 < 0 对任意实数x都成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
3.(多选)(2022·海南·模拟预测)若 SKIPIF 1 < 0 时,关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的值可以为( )
(附: SKIPIF 1 < 0 )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BD
【详解】由题意知:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立;
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故选:BD.
4.(2022·湖北·仙桃市田家炳实验高级中学高三阶段练习)若不等式 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 是自然对数的底数)对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为________
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求导得: SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
因此当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
5.(2022·浙江宁波·一模)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故所求切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由零点存在定理知,存在唯一 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 处的切线方程;
(2)若在区间 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 内至少存在一个实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】解:(1) SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率: SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,
故曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
所求切线方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上为单调增函数,
此时, SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,不符合题意,
②当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化如下:
此时, SKIPIF 1 < 0 ,解得:
SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,不符合题意,
③当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上为单调减函数
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综上:实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
题型二:分类讨论法
【典例分析】
例题1.(2022·四川省岳池中学高三阶段练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 是自然对数的底数.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 的最小值为0,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0
( SKIPIF 1 < 0 )若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 单调递增,无最小值,不合题意.
( SKIPIF 1 < 0 )若 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 单调递减
当 SKIPIF 1 < 0 单调递增
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
(2)令 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0
( SKIPIF 1 < 0 )若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,符合题意
( SKIPIF 1 < 0 )若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 单调递减,即 SKIPIF 1 < 0
所以此时存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,不合题意
综合 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
例题2.(2022·全国·高二专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图像在 SKIPIF 1 < 0 处的切线与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的解析式;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有两个零点,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(3)若对任意的 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ;
(3)3
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵函数 SKIPIF 1 < 0 的图像在x=1处的切线与直线x+3y﹣1=0垂直,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得x=1,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值也是最小值,
要使 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有两个零点,只需满足 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)对任意的 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,转化为对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,显然成立,此时 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵x>0,∴ SKIPIF 1 < 0 恒成立,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得0<x<1,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴当x=1时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值也是最小值,且 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,此时m(x)<0,
由②得 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),令 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
由零点存在定理得存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极大值也是最大值,且 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述,实数k的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴实数k的最大值为3.
【提分秘籍】
①首先可以把含参不等式整理成适当形式如 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 等;
②从研究函数的性质入手,转化为讨论函数的单调性和极值或最值;
③得出结论.
【变式演练】
1.(2023·陕西西安·高三期末(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求实数a的取值范围.
【答案】(1)递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)易知函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
∴函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴此时 SKIPIF 1 < 0 ,
②当 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴此时 SKIPIF 1 < 0
③当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
∴此时 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
要使 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,只需 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的最大值点 SKIPIF 1 < 0
综上,实数a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
2.(2022·江苏·姜堰中学高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求正实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1)增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;减区间为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(1)
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
由题意可知,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0
(2)
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 恒成立
当 SKIPIF 1 < 0 时,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 不恒成立
综上,正实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .即不存在 SKIPIF 1 < 0 满足题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
对于 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,所以不存在 SKIPIF 1 < 0 满足题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内单调递增,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在 SKIPIF 1 < 0 满足题意
综上,实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0
题型三:同构法
【典例分析】
例题1.(2022·河北·模拟预测)已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 恒大于0,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1)单调减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调增区间为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的单调减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)要使 SKIPIF 1 < 0 有意义,则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒大于0,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 为增函数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,
SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
例题2.(2022·贵州·高三阶段练习(理))已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若不等式 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)不等式 SKIPIF 1 < 0 即为 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,显然此函数在定义域内是增函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
【提分秘籍】
①对原不等式同解变形,如移项、通分、取对数、系数升指数等,把不等式转化为左右两边是
相同结构的式子的结构,根据“相同结构”构造辅助函数.
②为了实现不等式两边“结构”相同的目的,需时时对指对式进行“改头换面”,常用的方法有: SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,有时也需要对两边同时加、乘某式等.
③ SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 为常见同构式: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 为常见同构式: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【变式演练】
1.(多选)(2022·云南·昆明一中高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的可能的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】CD
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
对 SKIPIF 1 < 0 两边取对数,得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
对于AB,易得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故AB错误;
对于CD,易得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故CD正确.
故选:CD.
2.(2022·湖北·高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 等价于 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 等价于 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 .
故k的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2022·江苏苏州·高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
综上 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增.
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以只需要 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 时恒成立即可,
两边取对数,有 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,
又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
SKIPIF 1 < 0 最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
题型四:最值定位法解决双参不等式问题
【典例分析】
例题1.(2022·湖南省临澧县第一中学高二阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 若对 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值是
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.2D.3
【答案】C
【详解】 由题意,对于 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,
可转化为对于 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 有最大值,最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
又由二次函数 SKIPIF 1 < 0 ,开口向上,且对称轴的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,此时函数 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 (不符合题意,舍去);
②当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,此时函数 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,(符合题意),
综上所述,实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选C.
例题2.(2022·全国·高二课时练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若对任意 SKIPIF 1 < 0 都存在 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】对任意 SKIPIF 1 < 0 都存在 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 成立,
所以得到 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此将问题转化为
存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
例题3.(2022·江西·南昌十中高二阶段练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 处的切线互相平行,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(3)若对任意 SKIPIF 1 < 0 ,均存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)答案见解析
(3) SKIPIF 1 < 0
(1)
解: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
解:函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
①当 SKIPIF 1 < 0 时,对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ;由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
此时函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时,对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 不恒为零,
此时函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,无减区间;
④当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
此时函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,无减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,增区间为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
(3)
解:对任意 SKIPIF 1 < 0 ,均存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的最大值 SKIPIF 1 < 0 .
由(2)知:①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,知 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
【提分秘籍】
最值定位法解决双参不等式问题
(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
(4) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【变式演练】
1.(2022·广东·汕头市达濠华侨中学高三阶段练习)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 .若对 SKIPIF 1 < 0 ,都 SKIPIF 1 < 0 ,使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】对 SKIPIF 1 < 0 ,都 SKIPIF 1 < 0 ,使得不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,
等价于 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立.
记 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为1.
故选:C.
一般地,已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(1)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 ;
(4)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 ;
(5)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值域是 SKIPIF 1 < 0 值域的子集.
2.(2022·广东·佛山市南海区九江中学高二阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若任意 SKIPIF 1 < 0 ,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】解:∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ;
根据题意可知存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 能成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则要使 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 能成立,只需使 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
3.(2022·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若存在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数a的取值范围是___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0
存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,只需 SKIPIF 1 < 0 即可
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为: SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0
4.(2022·全国·高二课时练习)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值是_________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,等价于 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即实数a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
5.(2022·全国·高三阶段练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意知: SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
综上所述:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 恒成立,不合题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,符合题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
由(1)知: SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ;
综上所述:实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
一、单选题
1.(2022·浙江·高二阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
当 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 , 故 SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C
2.(2022·广东·红岭中学高二期中)若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 ,对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为不等式 SKIPIF 1 < 0 ,对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时,显然成立,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
3.(2022·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 ,若∃ SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】依题意可得不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有解,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
4.(2022·全国·高三专题练习)若函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 满足:存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则称函数 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的“友导”函数.已知函数 SKIPIF 1 < 0 为函数 SKIPIF 1 < 0 的“友导”函数,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
∵存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
构建 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去)
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,则 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
故选:D.
5.(2022·广东·高三开学考试)已知 SKIPIF 1 < 0 ,若对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数a的最小值为( )
A.eB. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】依题意, SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则原不等式等价于 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,于是得 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ,求导得 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数a的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
6.(2022·安徽滁州·高二期末)已知当 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
7.(2022·辽宁沈阳·高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立,等价为 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
8.(2022·河南·濮阳南乐一高高三阶段练习(理))已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 ,都 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,都 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
①当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
综上所述: SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
二、多选题
9.(2022·江苏·句容碧桂园学校高三阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,满足对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数a的取值可以是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ABC
【详解】因为函数 SKIPIF 1 < 0 ,满足对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为减函数, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为增函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0 .
故选:ABC
10.(2022·全国·高三专题练习)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的可能取值是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】ABC
【详解】 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
所以 SKIPIF 1 < 0 时,函数取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,且 SKIPIF 1 < 0 ,
可得实数 SKIPIF 1 < 0 的所有可能取值1,2,3,
故选:ABC.
11.(2022·湖南·长郡中学模拟预测)若存在正实数x,y,使得等式 SKIPIF 1 < 0 成立,其中e为自然对数的底数,则a的取值可能是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【答案】ACD
【详解】解:由题意, SKIPIF 1 < 0 不等于 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单词递增,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 .
故选:ACD.
三、解答题
12.(2022·全国·高三专题练习)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率为0
求b;若存在 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,求a的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,
由题设知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
(ⅰ)若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 的充要条件为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(ⅱ)若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增.
所以,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 的充要条件为 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,所以不合题意.
(ⅲ)若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
综上,a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
13.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(Ⅰ) 设函数 SKIPIF 1 < 0 ,讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(Ⅱ)求证:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
【答案】(1)见解析.
(2)见解析.
【详解】(Ⅰ)由题得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
③当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
(Ⅱ)要证 SKIPIF 1 < 0 ,即证 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 成立;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 成立,故原不等式成立.
14.(2022·福建省漳州第一中学高二阶段练习)已知f(x)= SKIPIF 1 < 0 .
(1)曲线 SKIPIF 1 < 0 在点(1,f(1))处的切线斜率为0,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)<x2在(1,+ SKIPIF 1 < 0 )恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,求导可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ;
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立.
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,[
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
∴a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
15.(2022·全国·高二课时练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的最大值与最小值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 的最大值为,最小值为;(2).
【详解】:(1)因为函数f(x)=﹣lnx,
所以f′(x)=,令f′(x)=0得x=±2,
因为x∈[1,3],
当1<x<2时 f′(x)<0;当2<x<3时,f′(x)>0;
∴f(x)在(1,2)上单调减函数,在(2,3)上单调增函数,
∴f(x)在x=2处取得极小值f(2)=﹣ln2;
又f(1)=,f(3)=,
∵ln3>1∴
∴f(1)>f(3),
∴x=1时 f(x)的最大值为,
x=2时函数取得最小值为﹣ln2.
(2)由(1)知当x∈[1,3]时,f(x),
故对任意x∈[1,3],f(x)<4﹣At恒成立,
只要4﹣At>对任意t∈[0,2]恒成立,即At恒成立
记 g(t)=At,t∈[0,2]
∴,解得A,
∴实数A的取值范围是(﹣∞,).
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
递减
极小值
递增
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