![高一数学 基础(十五)函数恒成立问题第1页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/12170897/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![高一数学 基础(十五)函数恒成立问题第2页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/12170897/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![高一数学 基础(十五)函数恒成立问题第3页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/12170897/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高一数学 基础(十五)函数恒成立问题
展开这是一份高一数学 基础(十五)函数恒成立问题,共28页。试卷主要包含了不等式x2﹣2,已知f,当x∈,已知定义在R上的偶函数f,函数f,已知函数f等内容,欢迎下载使用。
A.1B.C.2D.
2.不等式x2﹣2(a﹣2)x+a<0对任意x∈(1,5)恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.a>5B.a≥5C.﹣5<a<5D.﹣5≤a≤5
3.已知f(x)=﹣2x2+bx+c,不等式f(x)>0的解集是(﹣1,3),若对于任意x∈[﹣1,0],不等式f(x)+t≤4恒成立,则t的取值范围( )
A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,﹣2]C.(﹣∞,﹣4]D.(﹣∞,4]
4.当x∈(0,+∞)时,ax2﹣3x+a≥0恒成立,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣]B.[﹣,]
C.[,+∞)D.(﹣∞,﹣]∪[,+∞)
5.不等式x2+a|x|+4≥0对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.[0,+∞)B.[﹣4,+∞)C.[﹣4,4]D.(﹣∞,﹣4]
6.已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上的增函数,且f(ax+1)≤f(x﹣2)对任意的x∈[,1]恒成立,则a的取值范围是( )
A.﹣2≤a≤0B.﹣1≤a≤0C.0≤a≤1D.﹣3≤a≤1
7.不等式x2﹣2ax+2﹣a≥0,在x∈[﹣1,+∞)上恒成立,则a的取值范围是( )
A.[﹣3,1]B.[﹣2,1]C.[﹣3,+∞)D.[﹣3,﹣2]
8.函数f(x)=x2,如果不等式f(mx+2)≥f(x﹣1)对任意的x∈[0,1]恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣3,1]B.[﹣1,1]C.[﹣1,+∞)D.[﹣2,+∞)
9.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,,若对于任意实数,都有恒成立,其中a>0,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.(1,2)
10.函数f(x)=的定义域为R,则实数m的取值范围是( )
A.(0,4)B.[0,4)C.[0,4]D.(0,4]
11.定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=2f(x)﹣1,当x∈(0,2]时,f(x)=.若x∈(0,4]时,t2﹣≤f(x)≤3﹣t恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.[1,2]B.[1,]C.[]D.[2,]
12.已知函数,若对任意x1∈[1,2],总存在x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是( )
A.a≤﹣7B.a≤﹣6C.a≤﹣3D.a≤﹣2
二.填空题(共9小题)
13.如果关于x的不等式|x﹣2|+|x﹣a|≥a恒成立,则a的最大值是 .
14.若不等式x2+mx+m≥0在x∈[1,2]上恒成立,则实数m的最小值为 .
15.已知关于x的不等式对任意x∈R恒成立,则m的取值范围是 .
16.若对任意的x∈R,不等式|x﹣1|﹣|x+2|≤|2a﹣1|恒成立,则实数a的取值范围为 .
17.若关于x的不等式x2﹣2ax﹣3a≤0在区间[﹣1,2]上恒成立,则实数a的取值范围是 .
18.已知函数在区间(0,1]上恒满足f(x)<0,则实数a的取值范围是 .
19.若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)>0,f(x+2)=对任意x∈R恒成立,则f(2019)= .
20.设函数 f(x)=x﹣,若对于∀x∈[1,],f(ax﹣1)>f(2)恒成立,则实数a的取值范图是 .
21.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对于任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥f(x)恒成立,则实数t的取值范围是 .
三.解答题(共19小题)
22.若对一切x∈(0,1]恒成立,求实数a的取值范围.
23.已知函数f(x)=x2+ax+2.
(Ⅰ)当a=3时,解不等式f(x)<0;
(Ⅱ)当x∈[1,2]时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
24.(1)已知函数f(x)=ax2+a﹣2,若f(x)<0有解,求实数a的取值范围;
(2)已知f(x)=﹣x2+4x,当x∈[﹣1,1]时,若f(x)>a恒成立,求实数a的取值范围.
25.已知函数f(x)=x2﹣mx+2m﹣4(m∈R).
(1)当m=1时,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)当x>2时,不等式f(x)≥﹣1恒成立,求m的取值范围.
26.已知函数f(x)=|ax+1|﹣|x﹣2|.
(1)若a=2,求不等式f(x)≤2的解集;
(2)若关于x的不等式f(x)≤|x﹣1|在[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.
27.已知函数f(x)=|x﹣1|+2|x﹣3|.
(Ⅰ)解关于x的不等式f(x)≤4;
(Ⅱ)若f(x)﹣m2﹣m>0恒成立,求实数m的取值范围.
28.已知f(x)=|x|.
(1)解不等式f(2x﹣3)≤5;
(2)若x2+2x+f(x﹣2)+f(x+3)≥a+1在x∈[﹣1,3]上恒成立,求实数a的取值范围.
29.已知函数f(x)=x2+(1﹣k)x+2﹣k.
(1)解关于x的不等式f(x)<2;
(2)对任意的n∈N,f(n)+11≥0恒成立,求实数k的取值范围.
30.已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(x)在区间[3a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)在区间[﹣3,﹣1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,试确定实数m的取值范围.
31.已知函数f(x)=x2+2x+a.
(1)当a=2时,求不等式f(x)>1的解集
(2)若对于任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
32.已知函数f(x)=|x+a|+|x﹣2|﹣1.
(1)若a≥1,求不等式f(x)≥2的解集;
(2)若x∈[1,2]时,f(x)+x≤4恒成立,求a的取值范围.
33.已知函数f(x)=ax2+x+1+a.
(Ⅰ)若函数y=f(x)+x有唯一的零点,求a的值;
(Ⅱ)设a>0,若对任意的x∈[1,2],不等式2x≤f(x)恒成立,求a的取值范围.
34.已知函数f(x)=x2﹣(a+2)x+4.(a∈R)
(Ⅰ)解关于x的不等式f(x)≤﹣2a+4;
(Ⅱ)若对任意的x∈[1,4],f(x)+a+1≥0恒成立,求a的取值范围.
35.设g(x)=x2﹣mx+1.
(Ⅰ)若≥0对任意x>0恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)讨论关于x的不等式g(x)≥0的解集.
36.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+2|
(1)若存在x使不等式a﹣f(x)>0成立,求实数a的取值范围
(2)若不等式a+﹣f(x)≥0对任意的正数a恒成立,求实数x的取值范围.
37.已知函数f(x)=,x∈[1,+∞).
(1)当a=4时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.
38.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣2|.
(1)求不等式f(x)≥3的解集;
(2)若存在实数x满足f(x)≤﹣a2+a+7,求实数a的最大值.
39.已知函数f(x)=|x﹣m|+|2x﹣1|,x∈R.
(1)当m=1时,解不等式f(x)<2;
(2)若不等式f(x)<3﹣x对任意的x∈[0,1]恒成立,求实数m的取值范围.
40.已知f(x)=x|x﹣a|(a>0),
(1)当a=2时,求函数f(x)在[﹣1,3]上的最大值;
(2)对任意的x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤4成立,求实数a的取值范围.
2019年07月10日631****0230的高中数学组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】求出a的表达式,利用基本不等式求解函数的最值,推出结果即可.
【解答】解:对任意正数x,不等式ax≤x2+1恒成立,
即a≤x+恒成立,因为x≥2,当且仅当x=1时取等号,
所以a的最大值为2.
故选:C.
【点评】本题考查函数恒成立体积的应用,函数的最值的求法,基本不等式的应用,是基本知识的考查.
2.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据题意,设f(x)=x2﹣2(a﹣2)x+a,分析可得f(x)<0在区间(1,5)上恒成立,结合二次函数的性质可得,解可得a的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,设f(x)=x2﹣2(a﹣2)x+a,
若x2﹣2(a﹣2)x+a<0对任意x∈(1,5)恒成立,则f(x)<0在区间(1,5)上恒成立,
必有,即,
解可得:a≥5;
故选:B.
【点评】本题考查不等式的恒成立问题,涉及二次函数的性质,属于基础题.
3.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据题意,由不等式的解集分可得﹣1和3是方程﹣2x2+bx+c=0的根,则有,解可得b、c的值,由此可得不等式f(x)+t≤4化为t≤2x2﹣4x﹣2,x∈[﹣1,0],设g(x)=2x2﹣4x﹣2=2(x﹣1)2﹣4,由二次函数的性质分析其在区间[﹣1,0]上的最小值,进而分析可得答案.
【解答】解:根据题意,不等式f(x)=﹣2x2+bx+c>0的解集是(﹣1,3),
则﹣1和3是方程﹣2x2+bx+c=0的根,则有,
解可得b=4,c=6,则f(x)=﹣2x2+4x+6,不等式f(x)+t≤4化为t≤2x2﹣4x﹣2,x∈[﹣1,0],
设g(x)=2x2﹣4x﹣2=2(x﹣1)2﹣4,在区间[﹣1,0]上的最小值为﹣2,
则有t≤﹣2;
故选:B.
【点评】本题考查不等式的恒成立问题,涉及二次函数的性质,关键是求出b、c的值,属于基础题.
4.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】对∀x∈(0,+∞),不等式ax2﹣3x+a≥0恒成立⇔通过a=0以及a>0,利用二次函数的性质即可得出.
【解答】解:当a=0时,不等式不恒成立,
由二次函数的性质可知:a>0,且△=9﹣4a2≤0,解得a≥,
a<0时,ax2﹣3x+a≥0不恒成立,
综上a∈[,+∞).
故选:C.
【点评】本题考查了恒成立问题的等价转化方法、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】利用函数的奇偶性,结合二次函数的性质,通过分类讨论思想求解即可.
【解答】解:f(x)=x2+a|x|+4为偶函数;
当a≥0,x>0时,函数化为f(x)=x2+ax+4,对称轴x<0,f(0)=4>0,不等式恒成立;
当a<0时,x>0时,函数化为f(x)=x2+ax+4,可得△=a2﹣16≤0显然成立
解得﹣4≤a<0,
综上a∈[﹣4,+∞).
故选:B.
【点评】本题主要考查二次函数图象与性质及不等式恒成立问题.考查发现问题解决问题的能力.
6.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据函数奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化,结合不等式恒成立,利用参数分离法转化为求函数的最值即可.
【解答】解:∵x∈[,1],∴x﹣2∈[﹣,﹣1],即2﹣x∈[1,],
∵偶函数f(x)在[0,+∞)上的增函数,且f(ax+1)≤f(x﹣2)对任意的x∈[,1]恒成立,
∴不等式等价为f(|ax+1|)≤f(|x﹣2|)=f(2﹣x),
即|ax+1|≤2﹣x,对任意的x∈[,1]恒成立,
即﹣2+x≤ax+1≤2﹣x,即﹣3+x≤ax≤1﹣x,
即≤a≤,
即1﹣≤a≤﹣1+,
即(1﹣)max≤a≤(﹣1+)min,
当x∈[,1]时,(1﹣)max=1﹣3=﹣2,(﹣1+)min=﹣1+1=0,
即﹣2≤a≤0,
即实数a的取值范围是2≤a≤0,
故选:A.
【点评】本题主要考查不等式恒成立问题,结合函数奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化,利用参数分离法是解决本题的关键.
7.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】不等式x2﹣2ax+2﹣a≥0,在x∈[﹣1,+∞)上恒成立,则(x2﹣2ax+2﹣a)min≥0,即可得到范围;
【解答】解:由于f(x)=x2﹣2ax+2﹣a的对称轴为x=a,
当a≥﹣1时,f(x)在[﹣1,a]递减,
在(a,+∞)递增,则f(x)min=f(a)=2﹣a﹣a2≥0,
⇒﹣1≤a≤1
当a<﹣1时,f(x)在[﹣1,+∞)递增,则f(x)min=f(﹣1)=3+a≥0.
⇒﹣3≤a<﹣1.
综上,则a的取值范围是[﹣3,1].
故选:A.
【点评】本题考查二次函数在闭区间上的最值,注意对称轴和区间的关系,考查分类讨论的思想方法,考查运算能力,属于中档题.
8.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据f(x)=x2在[0,1]上为增函数,则不等式f(mx+2)≥f(x﹣1)对任意的x∈[0,1]恒成立转化为m≥1﹣对任意的x∈[0,1]恒成立,根据函数的单调性,求出函数的最值即可.
【解答】解:因为f(x)=x2,在[0,1]上为增函数,
不等式f(mx+2)≥f(x﹣1)对任意的x∈[0,1]恒成立,
所以mx+2≥x﹣1,对任意的x∈[0,1]恒成立,
所以m≥1﹣对任意的x∈[0,1]恒成立,
因为y=1﹣在(0,1]上为增函数,
所以ymax=1﹣3=﹣2,
所以m≥﹣2,
故选:D.
【点评】本题主要考查了恒成立问题的基本解法,解决恒成立问题通常可以利用分离变量转化为最值的方法求解,属于中档题.
9.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】由分离常数法化简解析式,并判断出函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,由偶函数的性质将不等式化为:f(|2t﹣1|)<f(|a|),利用单调性得|2t﹣1|<a,(a>0),再由t的范围,求得|2t﹣1|的最大值,可得a的范围.
【解答】解:∵当x≥0时,f(x)==1﹣,
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,
,又f(x)是定义在R上的偶函数,
∴f(|2t﹣1|)<f(|a|),则|2t﹣1|<a,(a>0),
∵对任意实数t∈[﹣,),∴2t﹣1∈[﹣,0),
|2t﹣1|的最大值为,
即有a>,可得a>.
故选:A.
【点评】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,以及恒成立的转化问题,绝对值函数的最值求法,属于中档题.
10.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】由题意知mx2+mx+1>0在R上恒成立,因二次项的系数是参数,所以分m=0和m≠0两种情况,再利用二次函数的性质即开口方向和判别式的符号,列出式子求解,最后把这两种结果并在一起.
【解答】解:∵函数的定义域为R,
∴mx2+mx+1>0在R上恒成立,
①当m=0时,有1>0在R上恒成立,故符合条件;
②当m≠0时,由,解得0<m<4,
综上,实数m的取值范围是[0,4).
故选:B.
【点评】本题主要考查了对数函数的定义域,考查了含有参数的不等式恒成立问题,由于含有参数需要进行分类讨论,属于中档题本题易忘记讨论m=0的情况导致漏解.
11.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】先求出x∈(2,3)和x∈[3,4]上的解析式,然后根据解析式求出f(x)在(0,4]上的最小值﹣,最大值1.再将不等式恒成立转化为最大最小值,解之可得.
【解答】解:当x∈(2,3)时,x﹣2∈(0,1),则f(x)=2f(x﹣2)﹣1=2(x﹣2)2﹣2(x﹣2)﹣1=2x2﹣10x+11
当x∈[3,4]时,x﹣2∈[1,2],则f(x)=2f(x﹣2)﹣1=;
则当x∈(0,1)时,f(x)=x2﹣x∈[﹣,0);
当x∈[1,2]时,f(x)=∈[,1];
当x∈(2,3)时,f(x)=2x2﹣10x+11∈[﹣,﹣1);
当x∈[3,4]时,f(x)=﹣1∈[0,1];
所以x∈(0,4]时,f(x)∈[﹣,﹣1)∪[﹣,1]
所以f(x)min=﹣,f(x)max=1,
“若x∈(0,4]时,t2﹣≤f(x)≤3﹣t恒成立“等价于t2﹣≤﹣且1≤3﹣t,
解得≤t≤2
故选:C.
【点评】本题考查了函数恒成立问题,属难题.
12.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】问题转化为f(x)min≥g(x)min,只需分别求出f(x)在[1,2]上的最小值,g(x)在[2,3\上的最小值,然后代入即可.
【解答】解:当x∈[1,2]时,f(x)=x2+﹣3,
∴f′(x)=2x﹣===
∴x∈[1,)时,f′(x)<0,x∈(,2]时,f′(x)>0;
所以f(x)在[1,)上是减函数,在(,2]上是增函数,
所以f(x)的最小值为:1,最大值为2,
所以f(x)在[1,2]上的值域为[1,2],
当x∈[2,3]时,g(x)=2x+a为增函数,
所以g(x)的值域为:[g(2),g(3)],即为:[4+a,8+a];
因为“对任意x1∈[1,2],总存在x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),”
等价于f(x)min≥g(x)min
∴1≥4+a,解得a≤﹣3,
故选:C.
【点评】本题考查了不等式有解、恒成立问题.属难题.
二.填空题(共9小题)
13.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】利用绝对值不等式性质得出:|x﹣2|+|x﹣a|≥|x﹣2﹣x+a|=|a﹣2|,只需|a﹣2|≥a,解不等式即可.
【解答】解:∵|x﹣2|+|x﹣a|≥|x﹣2﹣x+a|=|a﹣2|,
∴|a﹣2|≥a,
∴a≤1,
故a的最大值为1.
【点评】考查了绝对值不式的性质和恒成立问题.
14.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据题意,令f(x)=x2+mx+m,分析可以将不等式x2+mx+m≥0在x∈[1,2]上恒成立转化为二次函数的性质列出不等式组,解可得m的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,令f(x)=x2+mx+m,
若不等式x2+mx+m≥0在x∈[1,2]上恒成立,
则有△=m2﹣4m≤0或或,解可得m∈[﹣,4],
实数m的最小值为:﹣,
故答案为:.
【点评】本题考查二次函数的性质,关键是将x2+mx+m≥0在x∈[1,2]上恒成立转化为二次函数y=x2+mx+m在x∈[1,2]上的最值问题.
15.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】讨论m=0和m≠0时,求出不等式恒成立时m的取值范围.
【解答】解:m=0时,不等式化为>0,满足题意;
m≠0时,应满足,
解得0<m<2;
综上所述,m的取值范围是[0,2).
故答案为:[0,2).
【点评】本题考查了不等式恒成立问题,是基础题.
16.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据绝对值不等式即求解;
【解答】解:由|x﹣1|﹣|x+2|=|x﹣1|﹣|﹣2﹣x|≤|(x﹣1)+(﹣2﹣x)|=3,
∴不等式|x﹣1|﹣|x+2|≤|2a﹣1|恒成立转化为|2a﹣1|≥3成立,
即2a﹣1≥3或2a﹣1≤﹣3,
可得a≥2或a≤﹣1,
故答案为(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).
【点评】本题考查了绝对值不等式的应用和解法.属于基础题.
17.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】由已知可得,2a≥在区间[﹣1,2]上恒成立,令f(x)=,则2a≥f(x)max,即可求解
【解答】解:∵x2﹣2ax﹣3a≤0在区间[﹣1,2]上恒成立,
∴2a≥在区间[﹣1,2]上恒成立,
令f(x)===x+﹣3
∵﹣1≤x≤2,
∴,
∴f(x)max=2,
则实数a≥1
故答案为:[1,+∞)
【点评】本题主要考查了函数的恒成立与最值求解的相互转化,体现了分类讨论思想的应用
18.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】在区间(0,1]上恒满足f(x)<0,得到a<在(0,1]上恒成立,利用导数求g(x)=在(0,1]上的最小值得答案.
【解答】解:由函数在区间(0,1]上恒满足f(x)<0,
得在(0,1]上恒成立,
即x<在(0,1]上恒成立,
也就是a<在(0,1]上恒成立,
令g(x)=,得g′(x)=<0在(0,1]上恒成立,
∴g(x)在在(0,1]上为减函数,
则g(x)≥g(1)=.
∴a.
故答案为:a.
【点评】本题考查利用导数求函数的最值,考查数学转化思想方法,是中档题.
19.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据f(x+2)=,∴f(x+2+2)===f(x),∴f(x+4)=f(x),即f(x)的周期为4,所以f(2019)=f(3)=,再根据偶函数可得f(1)=1.
【解答】解:∵f(x+2)=,∴f(x+2+2)===f(x),
∴f(x+4)=f(x),即f(x)的周期为4,
∴f(2019)=f(4×504+3)=f(3)=f(1+2)=,
∵x=﹣1时,f(﹣1+2)=,∴f(1)=,
因为f(x)为偶函数,所以f(﹣1)=f(1),
∴[f(1)]2=1,∵f(x)>0,∴f(1)=1,
f(2019)=1,
故答案为:1
【点评】本题考查了函数恒成立问题,属中档题.
20.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】根据函数的单调性得到关于a的不等式,解出即可.
【解答】解:f(x)是奇函数,且在区间(﹣∞,0),(0,+∞)递增,
∵f(﹣)=f(2),
故ax﹣1>2或﹣<ax﹣1<0在x∈[1,]上恒成立,
即a>或<a<在x∈[1,]上恒成立,
故a>3或<a<,
故实数a的范围是(,)∪(3,+∞),
故答案为:(,)∪(3,+∞).
【点评】本题考查了函数恒成立问题,考查常见函数的性质以及转化思想,是一道常规题.
21.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】由当x≥0时,f(x)=x2,函数是奇函数,可得当x<0时,f(x)=﹣x2,从而f(x)在R上是单调递增函数,且满足f(x)=f(x),再根据不等式f(x+t)≥f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,可得x+t≥x在[t,t+2]恒成立,即可得出答案.
【解答】解:当x≥0时,f(x)=x2,
∵函数是奇函数
∴当x<0时,f(x)=﹣x2
∴f(x)=,
∴f(x)在R上是单调递增函数,
且满足f(x)=f(x),
∵不等式f(x+t)≥f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,
∴x+t≥x在[t,t+2]恒成立,
即:x≤2t在[t,t+2]恒成立,
∴t+2≤2t,
解得:t≥2,
故答案为:[2,+∞).
【点评】本题考查了函数恒成立问题及函数的奇偶性,难度适中,关键是掌握函数的单调性与奇偶性.
三.解答题(共19小题)
22.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】问题转化为a≤(x+)min,x∈(0,1],令h(x)=x+,x∈(0,1],根据函数的单调性求出a的范围即可.
【解答】解:若对一切x∈(0,1]恒成立,
则a≤(x+)min,x∈(0,1],
令h(x)=x+,x∈(0,1],
则h′(x)=1﹣=≤0,
故h(x)在(0,1]递减,
故h(x)min=h(1)=2,
故a≤2.
【点评】本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道常规题.
23.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(Ⅰ)当a=3时,利用二次不等式求解解不等式f(x)<0即可;
(Ⅱ)当x∈[1,2]时,f(x)≥0恒成立,推出a的表达式,利用函数的单调性求解表达式的最大值,即可得到a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)当a=3时,一元二次不等式x2+3x+2<0的解为﹣2<x<﹣1
(Ⅱ)当x∈[1,2]时,x2+ax+2≥0恒成立,
即恒成立,令
因的最大值为
故.
【点评】本题考查函数与方程的应用,考查转化思想以及函数的单调性的应用,考查计算能力.
24.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)f(x)<0有解等价于f(x)的最小值f(x)min<0,
讨论a≤0和a>0时,分别求出a的取值范围即可;
(2)f(x)>a恒成立,即a<f(x)min,求出x∈[﹣1,1]时f(x)的最小值即可.
【解答】解:(1)函数f(x)=ax2+a﹣2,若f(x)<0有解,
则f(x)的最小值f(x)min<0;
当a≤0时显然成立,
当a>0时,f(x)min=a﹣2<0,
解得a<2,即0<a<2;
综上,实数a的取值范围是a<2;
(2)f(x)>a恒成立,即a<f(x)min,
当x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣x2+4x是单调增函数,最小值为f(x)min=f(﹣1)=﹣1﹣4=﹣5,
所以实数a的取值范围是a<﹣5.
【点评】本题考查了函数的性质与不等式恒成立应用问题,也考查了分类讨论与等价转化问题,是基础题.
25.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)解一元二次不等式即得结果,
(2)先变量分离,将不等式恒成立问题转化为对应函数最值问题,再根据基本不等式求对应函数最值,即得结果.
【解答】解:(1)因为m=1,所以f(x)=x2﹣x﹣2.
所以x2﹣x﹣2≥0,即(x﹣2)(x+1)≥0,
解得x≤﹣1或x≥2.
故不等式f(x)≥0的解集为{x|x≤﹣1或x≥2}.
(2)当x>2时,不等式f(x)≥﹣1恒成立等价于m≤在(2,+∞)上恒成立.
因为x>2,所以x﹣2>0,
则==(x﹣2)++4≥2+4=6.
当且仅当x﹣2=,即x=3时,等号成立.
故m的取值范围为(﹣∞,6].
【点评】本题考查不等式恒成立问题以及基本不等式求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.
26.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)分类讨论去绝对值符号,即可求出不等式的解集;
(2)由绝对值不等式的性质,不等式可化为|ax+1|≤1恒成立,只需,解得a的范围.
【解答】解:(1)当a=2时,f(x)=|2x+1|﹣|x﹣2|,
∴f(x)≤2等价于或或,
解得﹣5≤x≤1,
所以不等式f(x)≤2的解集是[﹣5,1].
(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤|x﹣1|等价于|ax+1|﹣|x﹣2|≤|x﹣1|,
即|ax+1|≤|x﹣1|+|x﹣2|.又x∈[1,2]时,|x﹣1|+|x﹣2|=1,
所以|ax+1|≤1在x∈[1,2]上恒成立,
只需,解得﹣1≤a≤0.
所以a的取值范围是[﹣1,0].
【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,考查不等式恒成立问题,运用分类讨论的思想方法和绝对值不等式的性质是解题的关键,考查运算能力,属于基础题.
27.【考点】3R:函数恒成立问题;R5:绝对值不等式的解法.
【分析】(I)讨论x的范围,去掉绝对值符号解不等式;
(II)根据f(x)的单调性求出f(x)的最小值,得出关于m的不等式,从而求出m的范围.
【解答】解:(I)当x≤1时,不等式为:1﹣x+2(3﹣x)≤4,解得x≥1,故x=1.
当1<x<3时,不等式为:x﹣1+2(3﹣x)≤4,解得x≥1,故1<x<3,
当x≥3时,不等式为:x﹣1+2(x﹣3)≤4,解得x≤,故3≤x≤.
综上,不等式f(x)≤4的解集为[1,].
(II)由f(x))﹣m2﹣m>0恒成立可得m2+m<f(x)恒成立.
又f(x)=,故f(x)在(﹣∞,1]上单调递减,在(1,3)上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,
∴f(x)的最小值为f(3)=2.
∴m2+m<2,解得﹣2<m<1.
即m的最值范围是(﹣2,1).
【点评】本题考查了绝对值不等式的解法,函数最值与函数恒成立问题,属于中档题.
28.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)由已知代入可得,2x﹣3|≤5,解绝对值不等式即可求解
(2)由x2+2x+f(x﹣2)+f(x+3)≥a+1,结合绝对值不等式的性质可知x2+2x+|x﹣2|+|x+3|≤x2+2x+|x﹣2+x+3|=x2+2x+1,从而有x2+2x+1≥a+1在x∈[﹣1,3]上恒成立,
则(x2+2x+1)min≥a+1,结合二次函数的性质即可求解
【解答】解:(1)∵f(x)=|x|,
∴f(2x﹣3)|=2x﹣3|≤5,
∴﹣5≤2x﹣3≤5,
解可得,不等式的解集为{x|﹣1≤x≤4},
(2)∵x2+2x+f(x﹣2)+f(x+3)≥a+1在x∈[﹣1,3]上恒成立,
∴x2+2x+|x﹣2|+|x+3|≥a+1在x∈[﹣1,3]上恒成立,
∵x2+2x+|x﹣2|+|x+3|≥x2+2x+|x﹣2+x+3|=x2+2x+1,
∴x2+2x+1≥a+1在x∈[﹣1,3]上恒成立,
结合二次函数的性质可知,当x∈[﹣1,3]时,x2+2x+1∈[﹣2,16]
∴﹣2≥a+1
∴a≤﹣3
故a的范围{a|a≤﹣3}
【点评】本题主要考查了含有绝对值的不等式的解法的应用,不等式的恒成立与最值求解的相互转化思想的应用是求解(2)的关键
29.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)由(x)<2可得(x﹣k)(x+1)<0,然后结合二次不等式的解法,分类讨论进行求解
(2)由已知可知,k恒成立,构造函数g(n)=,结合对勾函数的单调性可求f(n)min,从而可求k的范围
【解答】解:(1)由(x)=x2+(1﹣k)x+2﹣k<2可得x2+(1﹣k)x﹣k<0,
∴(x﹣k)(x+1)<0
①当k>﹣1时,可得解集为{x}﹣1<x<k};
②当k=﹣1时可得解集为∅;
③当k<﹣1时,可得解集为{x}k<x<﹣1};
(2)对任意的n∈N,f(n)+11≥0恒成立,
∴n2+(1﹣k)n+2﹣k+11≥0
∴k恒成立,
令g(n)===n+1+,
结合对勾函数的单调性可知,当n=3时,f(n)min=,
∴k.
【点评】本题主要考查了一元二次不等式的求解,体现了分类讨论思想的应用,函数的恒成立与最值求解相互转化思想的应用是求解(2)的关键
30.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(Ⅰ)根据题意,由f(0)=f(2)可得f(x)的对称轴为x=1,结合其最小值可以设f(x)=a(x﹣1)2+1,又由f(0)=3,可得f(0)=a+1=3,解可得a的值,代入函数的解析式即可得答案;
(Ⅱ)根据题意,由二次函数的性质分析可得答案;
(Ⅲ)根据题意,原问题可以转化为(2x2﹣4x+3)>2x+2m+1在区间[﹣3,﹣1]上恒成立,进而可以转化为m<x2﹣3x+1在区间[﹣3,﹣1]上恒成立,设g(x)=x2﹣3x+1,由二次函数的性质分析g(x)的最小值,即可得答案.
【解答】解:(Ⅰ)根据题意,二次函数f(x)满足f(0)=f(2)=3,则f(x)的对称轴为x=1,
又由其最小值为1,则设f(x)=a(x﹣1)2+1,
又由f(0)=3,则有f(0)=a+1=3,解可得a=2,
则f(x)=2(x﹣1)2+1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)的结论,f(x)=2(x﹣1)2+1,
若f(x)在区间[3a,a+1]上不单调,则有3a<1<a+1,
解可得:0<a<,
即a的取值范围为(0,);
(Ⅲ)根据题意,由(Ⅰ)的结论,f(x)=2(x﹣1)2+1=2x2﹣4x+3,
若在区间[﹣3,﹣1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,
则有(2x2﹣4x+3)>2x+2m+1在区间[﹣3,﹣1]上恒成立,
则m<x2﹣3x+1在区间[﹣3,﹣1]上恒成立,
设g(x)=x2﹣3x+1,其对称轴为x=,则g(x)在[﹣3,﹣1]上递减,
其最小值为g(﹣1)=5,则有m≤5,
即m的取值范围为(﹣∞,5].
【点评】本题考查函数的解析式的求法二次函数的最值,函数的恒成立条件的应用,属于基础题.
31.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)解一元二次不等式可得;
(2)对于任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立⇔﹣a<x2+2x=(x+1)2﹣1,然后转化为最小值可得.
【解答】解:(1)a=2时,x2+2x+2>1⇒x2+2x+1>0⇒x≠﹣1,
故不等式f(x)>1的解集为{x|x≠﹣1}
(2)对于任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立⇔﹣a<x2+2x=(x+1)2﹣1,
∵x≥1,∴y=(x+1)﹣1为递增函数,∴x=1时,函数取得最小值3,
∴﹣a<3,∴a>﹣3.
【点评】本题考查了函数恒成立问题,属中档题.
32.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)原不等式化为⇔|x+a|+|x﹣2|≥3,而|x+a|+|x﹣2|≥|a+2|,结合a≥1可确定解集为R;
(2)利用x∈[1,2]把原不等式转化为|x+a|≤3恒成立,即﹣3﹣x≤a≤3﹣x恒成立,进而得解.
【解答】解:(1)|x+a|+|x﹣2|﹣1≥2⇔|x+a|+|x﹣2|≥3
∵|x+a|+|x﹣2|≥|a+2|,
且a≥1,
∴|a+2|≥3,
∴解集为R;
(2)若x∈[1,2],f(x)=|x+a|+2﹣x﹣1,
则f(x)+x≤4恒成立⇔|x+a|≤3恒成立,
⇔﹣3﹣x≤a≤3﹣x恒成立,
∴﹣4≤a≤1,
故a的取值范围为[﹣4,1].
【点评】此题考查了绝对值不等式的性质,及不等式恒成立问题等价转化,难度适中.
33.【考点】3R:函数恒成立问题;52:函数零点的判定定理.
【分析】(I)若函数y=f(x)+x有唯一的零点,等价于ax2+2x+a+1=0有唯一实根,对a进行讨论,结合二次方程的根的存在条件即可求解;
(II)法一:2x≤f(x)等价于ax2﹣x+a+1≥0,结合二次函数的性质进行分类讨论可求;
法二:2x≤f(x)等价于,结合函数的单调性及函数恒成立与最值求解的相互转化可求.
【解答】解:(I)若函数y=f(x)+x有唯一的零点,等价于ax2+2x+a+1=0有唯一实根;………(2分)
若a=0,则方程为2x+1=0,方程根为,满足题意; ……………(4分)
若a≠0,则△=22﹣4•a•(a+1)=﹣4a2﹣4a+4=0,得; ……………(6分)
综上所述:a=0或; …………………(7分)
(II)法一:2x≤f(x)等价于ax2﹣x+a+1≥0,…………………………(8分)
记g(x)=ax2﹣x+a+1,
若,即,则g(x)在[1,2]上递增,
所以g(x)min=g(1)=2a≥0; …………………………(10分)
若,即,则g(x)在上递减,在上递增,
所以⇒; …………………………(12分)
若,即,则g(x)在[1,2]上递减,
所以g(x)min=g(2)=5a﹣1≥0; …………………………(14分)
综上所述:. …………………………(15分)
法二:2x≤f(x)等价于,…………………………(9分)
记,可知g(x)在上递减,在上递增;
若,此时,所以g(x)在[1,2]上递减,
所以; …………………………(11分)
若,此时,所以g(x)在上递减,在上递增;
所以; …………………………(14分)
综上所述:. …………………………(15分)
【点评】本题主要考查了函数的恒成立与最值求解关系的相互转化,二次函数闭区间上的最值求解,体现了分类讨论思想的应用.
34.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(Ⅰ)不等式f(x)≤﹣2a+4化为(x﹣a)(x﹣2)≤0,讨论a与2的大小,写出对应不等式的解集;
(Ⅱ)对任意的x∈[1,4],不等式恒成立,等价于对任意的x∈[1,4],a(x﹣1)≤x2﹣2x+5恒成立;
讨论x=1时和x∈(1,4]时,利用分离常数法和基本不等式求出a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)不等式f(x)≤﹣2a+4,即x2﹣(a+2)x+2a≤0,
∴(x﹣a)(x﹣2)≤0;…(2分)
(ⅰ)当a<2时,不等式解集为{x|a≤x≤2},
(ⅱ)当a=2时,不等式解集为{x|x=2},
(ⅲ)当a>2时,不等式解集为{x|2≤x≤a};……(5分)
综上所述,(ⅰ)当a<2时,不等式解集为{x|a≤x≤2},
(ⅱ)当a=2时,不等式解集为{x|x=2},
(ⅲ)当a>2时,不等式解集为{x|2≤x≤a};……(6分)
(Ⅱ)若对任意的x∈[1,4],f(x)+a+1≥0恒成立,
即x2﹣(a+2)x+5+a≥0恒成立,
即对任意的x∈[1,4],a(x﹣1)≤x2﹣2x+5恒成立; ……(7分)
①当x=1时,不等式为0≤4恒成立,此时a∈R;……(8分)
②当x∈(1,4]时,,
∵1<x≤4,∴0<x﹣1≤3,
∴;……(10分)
当且仅当时,即x﹣1=2,x=3时取“=”,
∴a≤4,即a的取值范围是(﹣∞,4].……(12分)
【点评】本题考查了含有字母系数的不等式的解法与应用问题,也考查了不等式恒成立问题,是中档题.
35.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(Ⅰ)由题意可得x﹣m+≥0对x>0恒成立,即有m≤x+的最小值,运用基本不等式可得最小值,即可得到所求范围;
(Ⅱ)讨论判别式小于等于0,以及判别式大于0,由二次函数的图象可得不等式的解集.
【解答】解:(Ⅰ)若≥0对任意x>0恒成立,
即为x﹣m+≥0对x>0恒成立,
即有m≤x+的最小值,由x+≥2,可得x=1时,取得最小值2,
可得m≤2;
(Ⅱ)当△=m2﹣4≤0,即﹣2≤m≤2时,g(x)≥0的解集为R;
当△>0,即m>2或m<﹣2时,方程x2﹣mx+1=0的两根为,,
可得g(x)≥0的解集为(﹣∞,]∪[,+∞).
【点评】本题考查不等式恒成立问题解法,考查二次不等式的解法,注意运用转化思想和分类讨论思想方法,考查运算能力,属于中档题.
36.【考点】3R:函数恒成立问题;R5:绝对值不等式的解法.
【分析】(1)根据绝对值的性质求出f(x)的最小值,求出a的范围即可;
(2)问题转化为f(x)≤(a+)min=4,得到|x﹣1|+|x+2|≤4,解不等式,求出不等式的解集即可.
【解答】解:(1)f(x)=|x﹣1|+|x+2|≥|x﹣1﹣x﹣2|=3,
问题等价于a>f(x)min=3,
故a的范围是(3,+∞);
(2)a>0,a+≥4(a=2取“=”),
由已知可化为f(x)≤(a+)min=4,
故|x﹣1|+|x+2|≤4,
故﹣≤x≤,
故x的范围是[﹣,].
【点评】本题考查了解绝对值不等式问题,考查转化思想以及函数恒成立问题,是一道中档题.
37.【考点】3H:函数的最值及其几何意义;3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)将a=4代入f(x),利用基本不等式求出最值,(2)将恒成立问题转化为最值问题求解,
【解答】解:(1)当a=4时,
f(x)==x++2≥2+2=6,(当且仅当x=2时取得相等),
即函数最小值为6;
(2)f(x)>0即x++2>0对任意x∈[1,+∞),恒成立,
即a>﹣x(x+2)
a>﹣(x+1)2+1,
令g(x)=﹣(x+1)2+1,
g(x)的最大值为当x=1时取得,为g(1)=﹣3
所以有a>﹣3.
【点评】本题考查函数最值问题,用到了基本不等式和恒成立问题的转化求解,属于较经典的题型.
38.【考点】3R:函数恒成立问题;R5:绝对值不等式的解法.
【分析】(1)取得绝对值符号,然后利用不等式分类求解即可.
(2)利用绝对值的几何意义,通过求解不等式,推出结果即可.
【解答】(本题满分10分)
解:(1),
当x≤1时,由﹣2x+3≥3,得x≤0;
当1<x<2时,由1≥3,得x∈∅;
当x≥2时,由2x﹣3≥3,得x≥3;
所以不等式f(x)≥3的解集为{x|x≤0或x≥3};
(2)∵|x﹣1|+|x﹣2|≥|(x﹣1)﹣(x﹣2)|=1,
依题意有﹣a2+a+7≥1,即a2﹣a﹣6≤0,
解得﹣2≤x≤3,
故a的最大值为3.
【点评】本题考查绝对值不等式的解法,绝对值的几何意义,考查计算能力.
39.【考点】3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)去绝对值后分区间解不等式再相并;
(2)转化为|x﹣m|<3﹣x﹣|2x﹣1|对任意的x∈[0,1]恒成立后再构造函数,利用函数的图象可得.
【解答】解:(1)当m=1时,f(x)=|x﹣1|+|2x﹣1|,
所以f(x)=,
∴或或,
解得0<x<
所以不等式f(x)<2的解集为{x|0}
(2)由题意f(x)<3﹣x对任意的x∈[0,1]恒成立,
即|x﹣m|<3﹣x﹣|2x﹣1|对任意的x∈[0,1]恒成立,
令g(x)=3﹣x﹣|2x﹣1|=,
所以函数y=|x﹣m|的图象应该恒在g(x)的下方,数形结合可得0<m<2
【点评】本题考查了函数恒成立问题,属难题.
40.【考点】3H:函数的最值及其几何意义;3R:函数恒成立问题.
【分析】(1)化为分段函数,画出图象,根据图象可求出最大值,
(2)化为分段函数,画出图象,即对任意的x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤4成立转化为f(x)max﹣f(x)min≤4成立,分类讨论即可求出a的范围
【解答】解:(1)当a=2时,f(x)=x|x﹣2|=,
结合图象可知,函数f(x)在[﹣1,1]上是增函数,在(1,2]为减函数,在(2,3]上为增函数,
∵f(1)=1,f(3)=3,
∴函数f(x)在[﹣1,3]上的最大值为f(3)=3,
(2)f(x)=x|x﹣a|=,(a>0),
由题意可得f(x)max﹣f(x)min≤4成立,
①当≥1时,即a≥2时,函数f(x)在[﹣1,1]上为增函数,
∴f(x)max=f(1)=a﹣1,f(x)min=f(﹣1)=﹣a﹣1,
从而(a﹣1)+a+1=2a≤4,解得a≤2,
故a=2,
②∵f()=,由=x(x﹣a)得4x2﹣4ax﹣a2=0,
解得x=a,或x=a<0(舍去),
当<1<a时,即2(﹣1)<a<2,
此时f(x)max=f()=,f(x)min=f(﹣1)=﹣a﹣1,
从而+a+1=(a+2)2<4成立,
故2(﹣1)<a<2,
当1≥a时,即a≤2(﹣1),
此时f(x)max=f(1)=1﹣a,f(x)min=f(﹣1)=﹣a﹣1,
从而1﹣a+a+1=2<4成立,
故a≤2(﹣1),
综上所述a的取值范围(0,2]
【点评】本题考查了函数恒成立的问题,以及分段函数的问题,考查了转化能力和运算能力以及分类讨论的能力,属于难题
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
日期:2019/7/10 23:16:29;用户:631910230;邮箱:631910230@qq.cm;学号:5843035
相关试卷
这是一份人教A版 (2019)必修 第一册第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)课后练习题,文件包含函数专题函数不等式恒成立与能成立问题-高一数学上学期同步讲与练人教A版必修第一册解析版docx、函数专题函数不等式恒成立与能成立问题-高一数学上学期同步讲与练人教A版必修第一册原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.4 函数的应用(一)综合训练题,文件包含函数专题函数不等式恒成立与能成立问题-高一数学上学期同步讲与练人教A版必修第一册解析版docx、函数专题函数不等式恒成立与能成立问题-高一数学上学期同步讲与练人教A版必修第一册原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
这是一份高中数学高考专题21 利用导数解决函数的恒成立问题(解析版),共43页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。