1、四 函数、不等式中的恒成立问题1(2017 年广东揭阳二模)已知函数 f(x) g(x)| A2|sin x(xR),213514(logx ,若对任意的 x1, x2R,都有 f(x1)g(x 2),则实数 A 的取值范围为( )A. B.( ,94 74, )C. D. 74,94 ( ,74 94, )2(2016 年河北衡水调研)设过曲线 f(x)e xx(e 为自然对数的底数)上任意一点处的切线为 l1,总存在过曲线 g(x)ax2cos x 上一点处的切线 l2,使得 l1l 2,则实数 a 的取值范围为( )A1,2 B(1,2) C 2,1 D(2,1)3(2014 年辽宁)当
2、 x2,1时,不等式 ax3x 24x30 恒成立,则实数 a 的取值范围是( )A5,3 B. 6, 98C6,2 D4,34设 0a1,函数 f(x)x ,g(x)xln x,若对任意的 x1,x 21,e ,都有a2xf(x1)g( x2)成立,则实数 a 的取值范围是_5(2015 年新课标)设函数 f(x)e 2xaln x.(1)讨论 f(x)的导函数 f( x)零点的个数;(2)证明:当 a0 时,f (x)2aaln .2a6已知 f(x)2ax ln x 在 x1 与 x 处都取得极值bx 12(1)求 a,b 的值;(2)设函数 g(x)x 22mxm,若对任意的 x1 ,
3、总存在 x2 ,使得 g(x1)12,2 12,2f(x 2)ln x 2,求实数 m 的取值范围7已知函数 f(x)ax 2ln x(aR)(1)当 a 时,求 f(x)在区间1,e上的最大值和最小值;12(2)如果函数 g(x),f 1(x),f 2(x),在公共定义域 D 上,满足 f1(x)0 成立,故函数 f(x)单调递增,f(x)x2 4x 3x3 x2 8x 9x4 x 1x 9x4maxf(1) 6,故 a6;当 x 时,a 恒成立,记 f(x) 20) x2 4x 3x3 ,f(x ) ,当 x2,1)时,f(x )0. 故 f(x)minf(1) 2,故 a2.综上所述,实
4、数 a 的取值范围是6, 24 ,1 解析:f(x )1 ,当 0a1,且 x1,e 时,f ( x)e 2a2x2 x2 a2x20, f(x)在区间1,e上是增函数, f(x1)minf (1)1a 2.又 g(x) 1 (x0),易求1xg( x)0,g(x )在区间1, e上是增函数,g(x 2)maxg(e)e1.由条件知只需 f(x1)ming( x2)max.即 1a 2e1.a 2e 2. 即 a1.e 25(1)解:f(x) 的定义域为 (0,),f(x)2e 2x (x0)ax当 a0 时,f(x )0,f(x )没有零点;当 a0 时,设 u(x)e 2x,v( x) ,
5、ax因为 u(x)e 2x在区间(0,)内单调递增,v( x) 在(0,) 内单调递增,ax所以 f(x) 在(0,)内单调递增又 f(a)0,当 b 满足 00 时,f ( x)存在唯一零点a4 14(2)证明:由(1),可设 f(x)在区间(0,)内的唯一零点为 x0,当 x(0,x 0)时,f(x)0.故 f(x)在(0,x 0)上单调递减,在区间(x 0,)内单调递增,所以当 xx 0时,f(x) 取得最小值,最小值为 f(x0)由于 2 0,0exax0所以 f(x0) 2ax 0aln 2aaln .a2x0 2a 2a故当 a0 时,f (x)2aaln .2a6解:(1)f(
6、x)2ax ln x ,bxf(x)2a .bx2 1xf(x)2ax ln x 在 x1 与 x 处都取得极值,bx 12f(1)0,f 0.Error!(12)解得 ab .13当 ab 时,13f(x) .23 13x2 1x 2x 1(x 12)3x2函数 f(x)在 x 1 与 x 处都取得极值12a b .13(2)由(1)知,函数 yf( x)ln x x 在区间 上单调递减,23 13x 12,2f(x)ln x minf(2) .76又函数 g(x)x 22mx m 图象的对称轴是 xm.当 m2 时, g(x)ming(2) 43m,4 3m .m .又 m2, m.76
7、3118综上所述,m .3 5167解:(1)当 a 时,f(x) x2ln x ,12 12f(x)x .1x x2 1x对于 x1 ,e,有 f( x)0,f(x)在区间1,e上为增函数fmax(x)f(e) 1 ,f min(x)f (1) .e22 12(2)在区间(1 , )内,函数 f(x)是 f1(x),f 2(x)的“活动函数” ,则 f1(x) ,令 p(x )0,得极值点 x11,x 2 ,12 12a 1当 x2x11,即 0,12此时 p(x)在区间(x 2,)内是增函数,并且在该区间上有 p(x)(p( x2),) ,不合题意;当 x2x11,即 a1 时,同理可知,
8、p(x)在区间(1 ,)内,有 p(x)( p(1),),也不合题意;)若 a ,则有 2a10,此时在区间 (1,)内恒有 p(x)0,12从而 p(x)在区间(1,)内是减函数 . 要使 p(x)0 在此区间上恒成立,只需满足 p(1)a 0a ,12 12 a .12 12又 h( x)x2a 0, h(x)在区间(1 ,)内为减a2x x2 2ax a2x x a2x函数,h(x)h(1) 2a0,a .12 14综上所述,实数 a 的范围是 . 12,148解:(1)由已知,有 f( x)2x2ax 2(a0) 令 f(x )0,解得 x0,或 x .1a当 x 变化时,f( x),
9、f( x)的变化情况如下表:x (,0) 0 (0,1a) 1a (1a, )f(x ) 0 0 f(x) 0 13a2 所以 f(x)的单调递增区间是 ;单调递减区间是( ,0), .(0,1a) (1a, )当 x0 时,f(x)有极小值,且极小值 f(0)0;当 x 时,f(x)有极大值,且极大值 f .1a (1a) 13a2(2)由 f(0)f 0 及(1) 知,(32a)当 x 时,f(x )0;(0,32a)当 x 时,f(x )0.(32a, )设集合 A f(x)|x(2 ,) ,集合 BError! .则“对于任意的 x1(2 ,) ,都存在 x2(1 ,),使得 f(x1
10、)f(x2)1”等价于AB .显然,0 B.下面分三种情况讨论:当 2,即 0a 时,由 f 0 可知,32a 34 (32a)0A,而 0B,所以 A 不是 B 的子集当 1 2,即 a 时,有 f(2)0,且此时 f(x)在区间 (2,)内单调递减,32a 34 32故 A(, f(2),因而 A (,0);由 f(1)0,有 f(x)在区间(1,) 内的取值范围包含( ,0),则( ,0) B .所以 AB.当 1,即 a 时,有 f(1)0,32a 32且此时 f(x)在区间(1,)内单调递减,故 B ,A(,f(2),所以 A 不(1f1,0)是 B 的子集综上所述,实数 a 的取值范围是 .34,32