
已知不等式能恒成立求參數(shù)值(取值范圍)問(wèn)題常用的方法:
(1)函數(shù)法:討論參數(shù)范圍,借助函數(shù)單調(diào)性求解;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域或最值問(wèn)題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫(huà)出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.
①一般地,,使得有解,則只需;
②,使得有解,則只需。
【典例分析】
典例1.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)若存在,使不等式成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
典例2.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),函數(shù)的極小值為5,求正數(shù)b的值;
(2)若,,且當(dāng)時(shí),不等式在區(qū)間上有解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
典例3.設(shè)函數(shù).
(1)求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)當(dāng)時(shí),記,是否存在整數(shù),使得關(guān)于x的不等式有解?若存在,請(qǐng)求出的最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(參考數(shù)據(jù):)
【雙基達(dá)標(biāo)】
4.已知函數(shù),.
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;
(2)當(dāng)時(shí),若在上存在一點(diǎn),使得成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
5.已知函數(shù),,其中,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(1)判斷函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若不等式在區(qū)間上恒成立,求的取值范圍.
6.已知函數(shù),.
(1)若在處與直線相切,求出實(shí)數(shù)、的值以及的單調(diào)區(qū)間;
(2)若,是否存在實(shí)數(shù),當(dāng)時(shí),不等式有解?若存在,求出實(shí)數(shù)的取值范圍,若不存在,說(shuō)明理由.
7.設(shè)函數(shù),.
(1)當(dāng)時(shí),求在點(diǎn)處的切線方程;
(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求a的取值范圍;
(3)求證:當(dāng)時(shí),.
8.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn),(1)處的切線方程;
(2)若在區(qū)間,內(nèi)至少存在一個(gè)實(shí)數(shù),使得成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
9.已知函數(shù),其中.
(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)若存在實(shí)數(shù),使得不等式的解集為,求的取值范圍.
10.已知函數(shù)(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
(1)若時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè),若對(duì)任意,均存在,使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【高分突破】
11.已知函數(shù).
(1)若,討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)設(shè)函數(shù),若至少存在一個(gè),使得成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
12.已知函數(shù),.
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)、,使得不等式成立,求的取值范圍;
(3)不等式在上恒成立,求整數(shù)的最大值.
13.已知函數(shù),.
(1)若,求函數(shù)的極值;
(2)若關(guān)于的不等式恒成立,求整數(shù)的最小值;
(3)若,正實(shí)數(shù)滿足,證明:.
14.已知函數(shù),其中.
(1)求的單調(diào)區(qū)間;
(2)請(qǐng)?jiān)谙铝袃蓡?wèn)中選擇一問(wèn)作答,答題前請(qǐng)標(biāo)好選擇.如果多寫(xiě)按第一個(gè)計(jì)分.
①若對(duì)任意,不等式恒成立,求的最小整數(shù)值;
②若存在,使得不等式成立,求的取值范圍.
15.已知函數(shù),,
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若,,使成立,求m的取值范圍.
(3)當(dāng)時(shí),若關(guān)于x的方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,,且,求實(shí)數(shù)k的取值范圍,并且證明:.
16.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn),處的切線方程;
(2)若存在,,使得不等式成立,求的取值范圍.
17.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)若存在,使得成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
18.已知函數(shù),設(shè)在點(diǎn)處的切線為
(1)求直線的方程;
(2)求證:除切點(diǎn)之外,函數(shù)的圖像在直線的下方;
(3)若存在,使得不等式成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍
19.設(shè)函數(shù)的極大值點(diǎn)為,極小值點(diǎn)為.
(1)若,求a的取值范圍;
(2)若,,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
20.已知曲線與軸交于點(diǎn),曲線在點(diǎn)處的切線方程為,且.
(1)求的解析式;
(2)求函數(shù)的極值;
(3)設(shè),若存在實(shí)數(shù),,使成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
21.已知函數(shù).
(1)當(dāng),時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)時(shí),若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),,且不等式有解,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)設(shè),若有兩個(gè)相異零點(diǎn),,求證:.
22.已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)設(shè)(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),當(dāng)時(shí),對(duì)任意,存在,使,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
23.已知函數(shù)().
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)在處的切線方程為,且當(dāng)對(duì)于任意實(shí)數(shù)時(shí),存在正實(shí)數(shù),使得,求的最小正整數(shù)值.
24.設(shè)函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)設(shè),當(dāng)時(shí),任意,存在使得成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
25.已知.
(1)求的極值點(diǎn);
(2)若不等式存在正數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
26.設(shè)函數(shù)
(1)求函數(shù)的極值;
(2)若關(guān)于的不等式在上有解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
27.已知函數(shù).
(1)若存在,使≤成立,求a的取值范圍;
(2)若,存在,,且當(dāng)時(shí),,求證:.
參考答案
1.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)在時(shí),求出在1處的導(dǎo)數(shù)值,再按直線點(diǎn)斜式寫(xiě)出方程即可得解;
(2)在給定條件下,由不等式分離參數(shù),再構(gòu)造函數(shù),并求出函數(shù)最值即可得解.
【詳解】
(1)當(dāng)時(shí),,則,所以,而,
所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.
(2)若存在,使不等式成立,
即存在,使不等式成立,
存在,不等式成立,
設(shè),,則,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
又,,,
即,故,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
結(jié)論點(diǎn)睛:定義在區(qū)間D上的函數(shù)f(x),成立,等價(jià)于;成立,等價(jià)于.
2.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)由,得到,求導(dǎo),再利用極值的定義,由函數(shù)的極小值為5求解.
(2)由,得到,,求導(dǎo),分,討論求得最大值求解.
【詳解】
(1)函數(shù)的定義域?yàn)?
當(dāng)時(shí),,則,
,,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)的極小值為,
∴.
(2)當(dāng)時(shí),,,
則.
①當(dāng),即時(shí),,
所以在上單調(diào)遞增,所以;
②當(dāng),即時(shí),設(shè)的兩根分別為,,
則,,∴,,
所以在區(qū)間上,,
所以在上單調(diào)遞增,所以.
綜上,當(dāng)時(shí),在區(qū)間上的最大值為,
∴,
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:不等式有解問(wèn)題的解法:
若在區(qū)間D上有最值,則;
;
若能分離常數(shù),即將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為:(或),則;.
3.(1)答案見(jiàn)解析
(2)存在,的最小值為0
【解析】
【分析】
(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),就的不同取值可求的解,從而可得函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間.
(2)利用導(dǎo)數(shù)結(jié)合虛設(shè)零點(diǎn)可求,從而可得整數(shù)的最小值.
(1)
因?yàn)椋?br>所以,
①當(dāng)時(shí),由,解得;
②當(dāng)時(shí),由,解得;
③當(dāng)時(shí),由,解得;
④當(dāng)時(shí),由,解得;
⑤當(dāng)時(shí),由,解得,
綜上所述,當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為;
當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為;
時(shí),的增區(qū)間為.
(2)
當(dāng)時(shí),,所以,
而,
因?yàn)榫鶠樯系脑龊瘮?shù),
故為上的增函數(shù),
而,,
故在上有且只有一個(gè)零點(diǎn),
且且時(shí),;當(dāng)時(shí),,
故在上為減函數(shù),在上為增函數(shù),
故,
因?yàn)椋裕?br>所以,
而整數(shù),使得關(guān)于x的不等式有解,故,
故存在整數(shù)滿足題意,且的最小值為0.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值時(shí),如果導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn)不易求得,則可以虛設(shè)零點(diǎn),利用零點(diǎn)滿足的關(guān)系式化簡(jiǎn)最值,從而得到最值的范圍或符號(hào).
4.(1)極小值為,極大值為;(2).
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo)后,根據(jù)的正負(fù)可確定單調(diào)性,由此確定極值點(diǎn),代入函數(shù)解析式可得極值;
(2)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在上的最小值小于零,利用導(dǎo)數(shù)可求得的正負(fù),通過(guò)討論是否在區(qū)間上,可得的單調(diào)性,由此確定最小值,根據(jù)最小值小于零可求得結(jié)果.
【詳解】
(1)函數(shù),定義域?yàn)椋?br>,
當(dāng)時(shí),令,解得:或,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
函數(shù)的極小值為,函數(shù)的極大值為.
(2)令,
在上存在一點(diǎn),使得成立,即在上存在一點(diǎn),使得,即函數(shù)在上的最小值小于零.
由得:,
,,又,,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
①當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
,
,,
,此時(shí)不成立,
②當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,;
由可得:,
,;
綜上所述:實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用,涉及到利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的極值、能成立問(wèn)題的求解;本題中能成立問(wèn)題的解題關(guān)鍵是能夠?qū)?wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值的求解問(wèn)題,通過(guò)討論導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)是否在所給區(qū)間內(nèi),得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而確定最值.
5.(1)在單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增;
(2).
【解析】
【分析】
(1)的定義域?yàn)?,求,分別解不等式,即可得單增區(qū)間和單減區(qū)間即可求解;
(2)求出的解析式以及,討論時(shí),在上單調(diào)遞減,而不符合題意,當(dāng)時(shí),對(duì)再求導(dǎo)可判斷在上單調(diào)遞增, ,再討論和時(shí),的單調(diào)性和最值即可求解.
(1)
函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>由可得,
由可得,由可得,
所以在單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增;
(2)
由題意得,且,
當(dāng)時(shí),因?yàn)闀r(shí),,所以在上單調(diào)遞減,
又因?yàn)?,故在上不可能恒成立?br>當(dāng)時(shí),令,
則,
所以在上單調(diào)遞增,則,
①當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞增,
所以,故在上恒成立;
②當(dāng),即時(shí),,,
故存在在使得,
此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,又,
故在上不可能恒成立,故不符合題意.
綜上所述,的取值范圍.
6.(1),,單調(diào)遞增為,單調(diào)遞減為
(2)存在,的取值范圍是
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義以及切點(diǎn)在曲線上列式計(jì)算即可得、的值,再令可得單調(diào)區(qū)間;
(2)先求出函數(shù)和的單調(diào)性,再根據(jù)可得實(shí)數(shù)的取值范圍.
(1)
,依題意,
,得m=-1,n=2,
∴,令,得-2<x<1,
又函數(shù)的定義域是,
∴函數(shù)的單調(diào)遞增為,單調(diào)遞減為.
(2)
當(dāng)n=2時(shí),,
令,得,又函數(shù)的定義域是,
∴函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
即函數(shù)在上單調(diào)遞減,
又,令,得0<x<e,∴在上單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),不等式有解,
等價(jià)于,即,得,.
∴存在m的值符合條件,且m的范圍是.
7.(1)
(2)
(3)證明見(jiàn)解析
【解析】
【分析】
(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可.
(2)首先將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,設(shè),再利用導(dǎo)數(shù)求出其最大值即可得到答案.
(3)首先將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求出,即可得到答案.
(1)
,,即切線.
,,則切線方程為:.
(2)
,恒成立等價(jià)于,恒成立.
設(shè),,
,,為增函數(shù),
,,為減函數(shù),
所以,即.
(3)
,等價(jià)于,.
設(shè),,,
設(shè),,,
所以在為增函數(shù),即,
所以,
即在為增函數(shù),即,
即證:.
8.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)求解函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)題意代入數(shù)值計(jì)算即可得出結(jié)論;
(2)此題為不等式存在性問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為在區(qū)間[1,2]上求解不等式,進(jìn)而得出答案.
【詳解】
解:(1)時(shí),,,
曲線在點(diǎn),(1)處的切線斜率:(1),
故曲線在點(diǎn),(1)處的切線方程為:,
所求切線方程為:;
(2),
①當(dāng)即時(shí),,在,上為單調(diào)增函數(shù),
此時(shí),(1),解得:,與矛盾,不符合題意,
②當(dāng)即時(shí),,,的變化如下:
此時(shí),,解得:
,與矛盾,不符合題意,
③當(dāng)即時(shí),,在,上為單調(diào)減函數(shù)
,解得:,又,,
綜上:實(shí)數(shù)的取值范圍是.
9.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)直接求出切線斜率,即可寫(xiě)出切線方程;
(2)先利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,根據(jù)題意列不等式即可解出a的范圍.
【詳解】
由得.
(1)所以.
又因?yàn)?
故所求的切線方程為.
(2)因?yàn)?br>令,得,,
此時(shí),隨的變化如下:
由題意,要想存在實(shí)數(shù),使得不等式的解集為
只需或
因?yàn)椋?br>所以
所以的取值范圍為.
10.(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增
(2)
【解析】
【分析】
(1)寫(xiě)出時(shí)函數(shù)表達(dá)式,運(yùn)用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的知識(shí)進(jìn)行求解即可;
(2)將存在性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題,原題即求對(duì)任意成立的的取值范圍,分類討論的范圍即可求解.
(1)
若時(shí),,則,
令,得,令,得,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)
由題意可知,即求成立的的取值范圍,
因?yàn)?,,所以?br>所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),
即,即求對(duì)任意成立的的取值范圍,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞增,
且有,不滿足;
當(dāng)時(shí),易知,顯然成立;
當(dāng)時(shí),令,得,令,得,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,
所以,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
此類題目需要綜合運(yùn)用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)之間的關(guān)系求解,對(duì)于任意或存在性問(wèn)題需要轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題進(jìn)行求解.
11.(1)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減
(2)
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo)可得,又即可根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的 正負(fù)求得單調(diào)性;
(2)由存在性問(wèn)題進(jìn)行參變分離可得即可.
(1)
函數(shù)的定義域是
.
當(dāng)時(shí),由,得或,
由,得,
∴在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
(2)
至少存在一個(gè),使得成立,即當(dāng)時(shí),
有解
∵當(dāng)時(shí),,∴有解,
令,則.
∵,
∴在上單調(diào)遞減,∴,
∴,即,
∴實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查了根的大小的討論,同時(shí)考查了存在性思想,有一定的計(jì)算量,屬于艱難題.
本題關(guān)鍵點(diǎn)有:
(1)求導(dǎo)過(guò)后注意因式分解;
(2)存在性問(wèn)題,利用參變分離進(jìn)行求解.
12.(1)的減區(qū)間為,增區(qū)間為;(2);(3).
【解析】
【分析】
(1)求得,分析導(dǎo)數(shù)的符號(hào)變化,由此可得出函數(shù)的增區(qū)間和減區(qū)間;
(2)求得,由題意可知,在時(shí)有解,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在區(qū)間上的最小值,即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)由題意可知,,構(gòu)造函數(shù),其中,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù),又由結(jié)合可得出結(jié)果.
【詳解】
(1)因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?,且?
①當(dāng)時(shí),,,則, 在上是減函數(shù);
②當(dāng)時(shí),設(shè),則,
所以,函數(shù)在上為增函數(shù),
所以,當(dāng)時(shí),,所以,函數(shù)在上為增函數(shù).
綜上所述,函數(shù)的減區(qū)間為,增區(qū)間為;
(2)由(1)知,函數(shù),
、,使得不等式成立,
等價(jià)于不等式在時(shí)有解,
即不等式在時(shí)有解,
設(shè),,
當(dāng)時(shí),,則,
而,所以恒成立,即在上 是增函數(shù),則,
因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是;
(3),恒成立,
等價(jià)于,
令,其中,則,
,
,,,,,
在上單調(diào)遞增,,
在上遞增,,,
,且,因此整數(shù)的最大值為.
【點(diǎn)睛】
結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查不等式的恒成立與有解問(wèn)題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:
一般地,已知函數(shù),,,.
(1)若,,有成立,則;
(2)若,,有成立,則;
(3)若,,有成立,則;
(4)若,,有成立,則的值域是的值域的子集.
13.(1)極大值為,無(wú)極小值;
(2);
(3)證明見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)f(1)=0求出a的值,確定f(x)并求出,根據(jù)正負(fù)判斷f(x)單調(diào)性,從而可求f(x)在定義域(0,+?)的極值;
(2)參變分離不等式,構(gòu)造函數(shù)問(wèn)題,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為.利用導(dǎo)數(shù)研究g(x)單調(diào)性和最大值即可求出整數(shù)a的最小值;
(3)化簡(jiǎn)方程為,令,構(gòu)造函數(shù),研究的最小值,得到關(guān)于整體的不等式,解不等式即可得結(jié)論.
(1)
∵,∴,
此時(shí),,
,,
由得,由得,
∴的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為,
∴有極大值為,無(wú)極小值;
(2)
由恒成立,得在上恒成立,
問(wèn)題等價(jià)于在上恒成立.
令,只要.
∵.
令,
∵,∴在上單調(diào)遞減.
∵,,
∴在(0,+?)上存在唯一的,使得,即,
∴.
∴當(dāng)時(shí),,g(x)單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,g(x)單調(diào)遞減,
∴,即,
∵,∴整數(shù)的最小值為;
(3)
由題可知,.
當(dāng)時(shí),,.
∵,
∴,
∴,
令,則由得,,
易知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
∴,
∴,
解得成立.
【點(diǎn)睛】
本題第二問(wèn)關(guān)鍵是討論函數(shù)的零點(diǎn)和單調(diào)性和,從而參變分離后函數(shù)的最小值,解題過(guò)程中零點(diǎn)無(wú)法求出,屬于隱零點(diǎn),可以設(shè)而不求,利用隱零點(diǎn)將對(duì)數(shù)式轉(zhuǎn)換為冪式進(jìn)行計(jì)算.第三問(wèn)的關(guān)鍵是將方程變形,把看成整體進(jìn)行求解.
14.(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;
(2)① 1;②.
【解析】
【分析】
(1)求函數(shù)的定義域并求出導(dǎo)數(shù),解不等式和即可作答.
(2)選①,由給定不等式分離參數(shù)并構(gòu)造函數(shù),探求函數(shù)的最大值即可得解;
選②,由給定不等式變形,構(gòu)造函數(shù),借助導(dǎo)數(shù)分類討論有解即可.
(1)
的定義域?yàn)椋?,令,得?br>由,解得,由,解得,
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)
選擇①:
當(dāng)時(shí),恒成立,即恒成立,令,,則,
令,則,即函數(shù)單調(diào)遞減,
而,,則在區(qū)間上存在一個(gè)零點(diǎn),
使得,即,
當(dāng)時(shí),,則,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞減,
于是得有最大值,,
依題意有,又,
所以的最小整數(shù)值是1.
選擇②:
不等式,即,設(shè),依題意,存在,,
而,,
當(dāng)時(shí),在上恒成立,不滿足題意,
當(dāng)時(shí),方程的判別式,
即在上恒成立,則在上單調(diào)遞增,,在上恒成立,不滿足題意,
當(dāng)時(shí),令,得,,
由和得,則當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,此時(shí),
因此,當(dāng)時(shí),存在,使得不等式成立,
所以滿足題意的的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)睛:涉及不等式恒成立問(wèn)題,將給定不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)思想是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
15.(1)f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增;(2)(0,);(3)k>1﹣ln2,證明見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo)得,分析的正負(fù),進(jìn)而可得f(x)的單調(diào)性,即可得出答案.
(2)求出f(x)min,令h(x)=,求出h(x)min,只需f(x)min>g(x)min,即可得出答案.
(3)當(dāng)m=2時(shí),f(x)=lnx+,分析f(x)的單調(diào)性,進(jìn)而可得f(x)min,若f(x)=k有兩個(gè)實(shí)數(shù)根x1,x2,且0<x1<<x2,則k>1﹣ln2,且lnx1+=k①,lnx2+=k②,推出lnx1=lnx2+﹣,f(x1)﹣f(1﹣x2)=lnx2+﹣ln(1﹣x2)﹣,令F(x)=lnx+﹣ln(1﹣x)﹣,x>,求導(dǎo)分析F(x)的單調(diào)性,進(jìn)而可得f(x1)<f(1﹣x2),再結(jié)合f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,即可得出答案.
【詳解】
解:(1),
令f′(x)>0,得x>,
令f′(x)<0,得0<x<,
所以f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增.
(2)由(1)知,f(x)min=f()=ln=1﹣lnm,
令h(x)===,x∈(0,3),
h′(x)==,
在x∈(2,3)上,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,
在x∈(0,2)上,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,
所以h(x)min=h(2)==,
所以1﹣lnm>,
所以0<m<,
所以m的取值范圍是(0,).
(3)當(dāng)m=2時(shí),f(x)=lnx+,
由(1)可知f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增,
f(x)min=f()=ln=1﹣ln2>0,
若f(x)=k有兩個(gè)實(shí)數(shù)根x1,x2,且0<x1<<x2,
則k>1﹣ln2,
所以lnx1+=k①,lnx2+=k②,
得lnx1+=lnx2+,
所以lnx1=lnx2+﹣,
f(x1)﹣f(1﹣x2)=lnx1+﹣ln(1﹣x2)﹣
=(lnx2+﹣)+﹣ln(1﹣x2)﹣
=lnx2+﹣ln(1﹣x2)﹣
令F(x)=lnx+﹣ln(1﹣x)﹣,x>,
=,
因?yàn)閤>,
所以﹣4x2+4x﹣1<0,即F′(x)<0,
所以F(x)在(,+∞)單調(diào)遞減,
所以F(x)<F()=
所以f(x1)<f(1﹣x2),
因?yàn)?<x1<<x2,
所以﹣>﹣x2,即1﹣>1﹣x2,
所以0<1﹣x2<,
因?yàn)閒(x)在(0,)上單調(diào)遞減,
所以x1>1﹣x2,
所以x1+x2>1,得證.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:
1.對(duì)于若,,使成立,轉(zhuǎn)化為是關(guān)鍵;
2.對(duì)于雙變量問(wèn)題,我們要想辦法找到兩變量之間的關(guān)系,進(jìn)而利用關(guān)系消元,達(dá)到轉(zhuǎn)化為單變量問(wèn)題;
3.對(duì)于不等式的證明,可構(gòu)造函數(shù),利用用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值來(lái)研究證明.
16.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用導(dǎo)數(shù),結(jié)合切點(diǎn)和斜率求得切線方程.
(2)將不等式轉(zhuǎn)化為,利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)以及對(duì)進(jìn)行分類討論,來(lái)求得的取值范圍.
【詳解】
(1)當(dāng)時(shí),,
則,,,
所以曲線在點(diǎn),處的切線方程為,即;
(2)由題意知,存在,,使得不等式成立,
即存在,,使得成立,
令,,,
則,,,
①當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在,上單調(diào)遞減,
所以(2)成立,解得,所以.
②當(dāng)時(shí),令,解得;令,解得.
所以函數(shù)在,上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,
又,所以(2),解得,與矛盾,舍去.
③當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在,上單調(diào)遞增,所以,不符合題意,舍去.
綜上所述,的取值范圍為.
17.(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;
(2).
【解析】
【分析】
(1)當(dāng)時(shí),,得出的定義域并對(duì)進(jìn)行求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,即可得出的單調(diào)區(qū)間;
(2)將題意等價(jià)于在內(nèi)有解,設(shè),即在上,函數(shù),對(duì)進(jìn)行求導(dǎo),令,得出,分類討論與區(qū)間的關(guān)系,并利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)和最小值,結(jié)合,從而得出實(shí)數(shù)的取值范圍.
(1)
解:當(dāng)時(shí),,可知的定義域?yàn)椋?br>則,
可知當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)
解:由題可知,存在,使得成立,
等價(jià)于在內(nèi)有解,
可設(shè),即在上,函數(shù),
,
令,即,解得:或(舍去),
當(dāng),即時(shí),,在上單調(diào)遞減,
,得,
又,所以;
當(dāng)時(shí),即時(shí),,在上單調(diào)遞增,
,得,不合題意;
當(dāng),即時(shí),
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
,
,,
,
即,不符合題意;
綜上得,實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,以及利用導(dǎo)數(shù)解決不等式成立的綜合問(wèn)題:
(1)利用導(dǎo)數(shù)解決單調(diào)區(qū)間問(wèn)題,應(yīng)先確定函數(shù)的定義域,否則,寫(xiě)出的單調(diào)區(qū)間易出錯(cuò);利用導(dǎo)數(shù)解決含有參數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題,要注意分類討論和化歸思想的應(yīng)用;
(2)利用導(dǎo)數(shù)解決不等式的綜合問(wèn)題的一般步驟是:構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)區(qū)間和最值,再進(jìn)行相應(yīng)證明.
18.(1)y=x﹣1;(2)見(jiàn)詳解;(3)(﹣∞,1).
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo)得,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義k切=f′(1),進(jìn)而可得答案.
(2)設(shè)函數(shù)h(x)=f(x)﹣(x﹣1)=﹣x+1,求導(dǎo)得h′(x),分析h(x)的單調(diào)性,最值,進(jìn)而可得f(x)﹣(x﹣1)≤0,則除切點(diǎn)(1,0)之外,函數(shù)f(x)的圖象在直線的下方.
(3)若存在x∈(1,+∞),使得不等式a<成立,令g(x)=,x>1,只需a<g(x)max.
【詳解】
(1),
由導(dǎo)數(shù)的幾何意義k切=f′(1)=1,
所以直線m的方程為y=x﹣1.
(2)證明:設(shè)函數(shù)h(x)=f(x)﹣(x﹣1)=﹣x+1,
,
函數(shù)定義域?yàn)椋?,+∞),
令p(x)=1﹣lnx﹣x2,x>0,
p′(x)=﹣﹣2x<0,
所以p(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,
又p(1)=0,
所以在(0,1)上,p(x)>0,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,
在(1,+∞)上,p(x)<0,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,
所以h(x)max=h(1)=0,
所以h(x)≤h(1)=0,
所以f(x)﹣(x﹣1)≤0,
若除切點(diǎn)(1,0)之外,f(x)﹣(x﹣1)<0,
所以除切點(diǎn)(1,0)之外,函數(shù)f(x)的圖象在直線的下方.
(3)若存在x∈(1,+∞),使得不等式f(x)>a(x﹣1)成立,
則若存在x∈(1,+∞),使得不等式>a成立,
即若存在x∈(1,+∞),使得不等式a<成立,
令g(x)=,x>1,
g′(x)=
= ,
令s(x)=x﹣1﹣(2x﹣1)lnx,x>1
s′(x)=1﹣2lnx﹣(2x﹣1)?,
令q(x)=﹣x﹣2xlnx+1,x>1
q′(x)=﹣1﹣2lnx﹣2=﹣3﹣2lnx<0,
所以在(1,+∞)上,q(x)單調(diào)遞減,
又q(1)=0,
所以在(1,+∞)上,q(x)<0,s′(x)<0,s(x)單調(diào)遞減,
所以s(x)≤s(1)=0,即g′(x)≤0,g(x)單調(diào)遞減,
又,
所以a<1,
所以a的取值范圍為(﹣∞,1).
19.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)求出導(dǎo)函數(shù),確定的零點(diǎn),得的正負(fù),確定的單調(diào)性,得極大值點(diǎn),由已知可得參數(shù)范圍;
(2)利用三次多項(xiàng)式的圖象的對(duì)稱性,函數(shù)圖象關(guān)于對(duì)稱,又,因此,這樣有,求得的最小值(引入新函數(shù),由導(dǎo)數(shù)可得最小值),可得參數(shù)范圍.
【詳解】
解:
(1)
①當(dāng)即時(shí),,單調(diào)遞增,與題設(shè)矛盾,則.
②當(dāng)即時(shí),在,上
在,上單調(diào)遞增,
在上,單調(diào)遞減,所以,由,解得,
③當(dāng)即時(shí),在,上,單調(diào)遞增,
在上,單調(diào)遞減,所以,由,解得.
綜上所述,a的取值范圍是.
(2)因?yàn)椋?br>所以圖象關(guān)于對(duì)稱,而,所以,
又因?yàn)槭?,即使?br>令,.
所以,可得在上單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,
所以,則,
綜上,m的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn),研究不等式恒成立問(wèn)題,解題時(shí)注意極值點(diǎn)的定義,極值點(diǎn)兩側(cè)函數(shù)需一增一減.第(2)不等式恒成立問(wèn)題的關(guān)鍵是確定函數(shù)圖象的對(duì)稱中心,利用對(duì)稱性化簡(jiǎn),然后求新函數(shù)的最值.
20.(1);(2)極大值為,無(wú)極小值;(3)
【解析】
【分析】
(1)先根據(jù)題意得,進(jìn)而得切線斜率,故,再根據(jù)求得,進(jìn)而得解析式;
(2)由(1),求導(dǎo)得,進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)數(shù)與極值的關(guān)系即可得答案;
(3)將不等式整理變形得:存在實(shí)數(shù)使成立,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為,再研究函數(shù)的單調(diào)性得時(shí),函數(shù)為減函數(shù),
時(shí),函數(shù)為增函數(shù),再分,,三種情況討論求解即可得答案.
【詳解】
解:(1)令解得,故點(diǎn),
對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,
所以曲線在點(diǎn)處的切線斜率為,
所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為:,即:,
又因?yàn)?,故?br>所以的解析式.
(2)由(1)知,函數(shù)定義域?yàn)椋?br>所以,
故當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
所以函數(shù)在處取得極大值,極大值為,無(wú)極小值.
(3)因?yàn)?br>,
故不等式等價(jià)于,
因?yàn)?,故存在實(shí)數(shù)使成立,
所以只需成立即可.
所以,
因?yàn)闀r(shí),,故
所以當(dāng)時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),
時(shí),,函數(shù)為增函數(shù)
所以
(i)當(dāng)時(shí),
在恒成立,故函數(shù)在單調(diào)遞增,
故,所以,解得;
(ii)當(dāng)時(shí),
時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),時(shí),,函數(shù)為增函數(shù),故,,
所以,當(dāng)時(shí),,即,
令,,,故在單調(diào)遞減,,故在單調(diào)遞增,
所以在上也單調(diào)遞增,,
與矛盾,無(wú)解
當(dāng)時(shí),,即,所以,
令,,令得,
故當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
由于,
故函數(shù)在的函數(shù)值恒大于,
故當(dāng)時(shí),,與矛盾,無(wú)解;
(iii)當(dāng)時(shí),時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),故,所以,解得;
綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,極值,不等式能成立問(wèn)題,考查運(yùn)算求解能力,分類討論思想,綜合分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,是難題.本題第三問(wèn)解題的關(guān)鍵在于對(duì)已知不等式變形轉(zhuǎn)化為存在實(shí)數(shù)使成立,進(jìn)而只需成立即可,再分類討論求函數(shù)的最值即可.
21.(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2);(3)證明見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】
(1)當(dāng),時(shí),求得導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系進(jìn)行求解;
(2)利用導(dǎo)數(shù)與極值的關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程有兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,利用二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)及韋達(dá)定理求得的取值范圍,不等式有解,轉(zhuǎn)化為,利用韋達(dá)定理的結(jié)論可以整理為關(guān)于實(shí)數(shù)的函數(shù),進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行研究求得其最大值即得的取值范圍;
(3)設(shè)的兩個(gè)相異零點(diǎn)為,,設(shè),將要證不等式,轉(zhuǎn)化為,進(jìn)一步可轉(zhuǎn)化為,設(shè)上式轉(zhuǎn)化為,然后構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性進(jìn)而證明即可.
【詳解】
解:(1)當(dāng),時(shí),,
∴,
∵,令,則或,
令,則,
∴的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;
(2)證明:由題可得,
∵函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),,
∴方程有兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,
于是有解得.
∵不等式有解,∴.
∴
.
設(shè),,
故在上單調(diào)遞增,故,
∴.故實(shí)數(shù)的取值范圍為.
(3),設(shè)的兩個(gè)相異零點(diǎn)為,,
設(shè),欲證,需證.
∵,,
∴,,
∴,.
要證,即證,
即,即,
設(shè)上式轉(zhuǎn)化為,
設(shè),∴,
∴在上單調(diào)遞增,
∴,
∴,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值、最值問(wèn)題,利用導(dǎo)數(shù)證明不等式恒成立問(wèn)題,屬于較難試題.關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化思想和構(gòu)造函數(shù)思想,數(shù)量掌握并使用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性是關(guān)鍵能力要求.第(2)小題中,利用極值的條件將關(guān)于極值點(diǎn)的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為a的函數(shù),第(3)小題中,將雙變量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單變量函數(shù)問(wèn)題是要注意體會(huì)和掌握的重要方法.
22.(1)答案見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行討論.
(2)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為g(x1)小于等于f(x2)的最大值問(wèn)題,利用參數(shù)分離法進(jìn)行求解即可.
(1)
函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>,
①當(dāng)時(shí),由得,即的單調(diào)遞增區(qū)間是;
由得,即單調(diào)遞減區(qū)間是.
②當(dāng)時(shí),由得,即的單調(diào)遞增區(qū)間是);
由得,即單調(diào)遞減區(qū)間是.
(2)
當(dāng)時(shí),由(1)知,函數(shù)在上道減,
所以,所以
對(duì)任意,存在,使
即等價(jià)為恒成立即可,即.∴,
設(shè),
∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴
∴
23.(1)答案見(jiàn)解析
(2)3
【解析】
【分析】
(1)求導(dǎo)后,分和兩種情況討論,但需注意定義域;
(2)先根據(jù)題意,求出實(shí)數(shù),再由,得到,構(gòu)造新函數(shù)后,得,結(jié)合,得到的取值范圍即可.
(1)
解:函數(shù)的定義域?yàn)?,?
當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),令,解得,
所以,當(dāng)時(shí),,時(shí),.
則函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)
解:由(1)知,
因?yàn)楹瘮?shù)在處的切線方程為,
所以,解得.
所以,
因?yàn)閷?duì)于任意實(shí)數(shù)時(shí),存在正實(shí)數(shù),使得,
所以,,可得
即,
設(shè),令函數(shù),則,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,故,
則,故.
設(shè)函數(shù),
因?yàn)?,可知函?shù)在上單調(diào)遞減,
故,
解得或(舍去),
故的最小正整數(shù)值為3.
【點(diǎn)睛】
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識(shí)點(diǎn),對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行: (1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系;(2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù); (3)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決生活中的優(yōu)化問(wèn)題; (4)考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
24.(1)詳見(jiàn)解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用導(dǎo)數(shù)來(lái)研究函數(shù)的單調(diào)性,注意對(duì)參數(shù)進(jìn)行討論.
(2)恒成立與能成立問(wèn)題都利用函數(shù)的最值來(lái)處理.
(1)
因?yàn)楹瘮?shù),
所以函數(shù)定義域?yàn)椋?,且
①當(dāng)時(shí),,令,令,
所以當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
②當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),
,令,令或,
所以當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,令,令
或,
所以當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
③當(dāng)時(shí),令,令,
所以當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
綜上所述,當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)
由(1)知當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,
所以,所以原問(wèn)題,
使得成立,使得成立.
設(shè),則,
所以上單調(diào)遞減,所以.
所以即.
【點(diǎn)睛】
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確判定導(dǎo)數(shù)的符號(hào).關(guān)鍵是分離參數(shù).
25.(1)極大值點(diǎn)為,極小值點(diǎn)為
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,由此可得出函數(shù)的極大值點(diǎn)與極小值點(diǎn);
(2)分析可知,存在,使得,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在上的最小值,即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.
(1)解:函數(shù)的定義域?yàn)?,,令可得或,列表如下?br>所以,函數(shù)的極大值點(diǎn)為,極小值點(diǎn)為.
(2)解:由題意可知,存在,使得,即,令,其中,則,令,其中,則,令,其中,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,則,所以,.
【點(diǎn)睛】
結(jié)論點(diǎn)睛:利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進(jìn)行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
26.(1)極小值為,無(wú)極大值;(2).
【解析】
【分析】
(1)先求導(dǎo)函數(shù),然后利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性即可得函數(shù)極值;
(2)原問(wèn)題等價(jià)于在上有解,即,構(gòu)造函數(shù)即可求解.
【詳解】
解:(1)由于函數(shù)的定義域?yàn)?br>易知在上單調(diào)遞增,且有,
所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
因此函數(shù)的極小值為,無(wú)極大值.
(2)由題意,,即在上有解.
記,則,
若,當(dāng)時(shí)總有,所以在上單調(diào)遞增,
所以,
要使在上有解,只需,所以.
若,當(dāng)時(shí),,
若原不等式在上有解,則,即,即,與已知矛盾.
綜上,的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵是,①將原問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)化為;
②記,對(duì)分和兩種情況討論,且時(shí),利用放縮法處理,從而導(dǎo)出矛盾.
27.(1);
(2)證明見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】
(1)參變分離不等式≤,構(gòu)造函數(shù),求h(x)的最小值即可得a的取值范圍;
(2)整理化簡(jiǎn)可得,構(gòu)造函數(shù)并判斷單調(diào)性,從而可利用將等式中替換掉,問(wèn)題即可轉(zhuǎn)化為證明,令即可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為證明即可.
(1)
由,得,,即,
令, ,則,
設(shè),,則,
在上單調(diào)遞增,,
在上,,單調(diào)遞增,
,
取值范圍是;
(2)
不妨設(shè),
,(*),
,
令,故,故函數(shù)在上單調(diào)遞增.
,從而,
由(*)得,
,
下面證明:,
令,則.即證明:,則只要證明,
設(shè),在恒成立,
在單調(diào)遞減,故,
,
.
【點(diǎn)睛】
本題第二問(wèn)關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù),將轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為即可.
,
,
0
遞減
極小值
遞增
0
0
極大值
極小值
增
極大值
減
極小值
增
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講講練學(xué)案 指數(shù)函數(shù)的最值問(wèn)題(含解析),共32頁(yè)。學(xué)案主要包含了考點(diǎn)梳理,題型歸納,雙基達(dá)標(biāo),高分突破等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講講練學(xué)案 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題(含解析),共42頁(yè)。學(xué)案主要包含了考點(diǎn)梳理,典例分析,雙基達(dá)標(biāo),高分突破,整體點(diǎn)評(píng)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講講練學(xué)案 利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根(含解析),共44頁(yè)。學(xué)案主要包含了考點(diǎn)梳理,典例分析,雙基達(dá)標(biāo),高分突破,整體點(diǎn)評(píng)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講講練學(xué)案 參變分離法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(含解析)
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