1、原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1专题二 压轴填空题第 二关 以不等式恒成立或有解问题为背景的填空题【名师综述】含参数不等式的恒成立的问题,是近几年高考的热点.它往往以函数、数列、三角函数、解析几何为载体具有一定的综合性,解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想.含参数不等式的恒成立问题常根据不等式的结构特征,恰当地构造函数,等价转化为含参数的函数的最值讨论.类型一 可转化为二次函数的恒成立问题典例 1 【山西省太原市 2019 届高三上学期阶段性(期中)考试】已知函数 = ,若对于()2+1任意实数 ,不等式 恒成立,则实数 的取值范围是_; (2+)+(2)2 【答案】(0,1
2、)【解析】函数 f(x)=e xe x 2x+1 , xR;可设 g(x)=e xe x 2x,xR;则 f(x)=g (x)+1 ,且 g(x)=e x e x+2x=( exe x 2x)=g(x) ,g(x)是定义域 R 上的奇函数;又 g(x)=e x+ex 20 恒成立,g(x)是定义域 R 上的增函数;不等式 f(x 2+a)+f(2ax )2 恒成立,化为 g(x 2+a)+g(2ax)+22 恒成立,即 g(x 2+a)g(2ax )=g(2ax)恒成立,x 2+a2ax 恒成立,即 x2+2ax+a0 恒成立;=4a 24a0,解得 0a1,实数 a 的取值范围是(0,1)
3、故答案为:(0,1) 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2【名师指点】利用函数的性质将抽象不等式符号 去掉,转化为二次不等式恒成立问题,若实数范围内的f二次不等式问题可结合开口方向和判别式处理;若给定区间的二次不等式恒成立或有解问题,可利用参变分离法或图 象处理【举一反三】 (2019 昌吉教育共同体)若关于 的不等式 ,在 上恒成立,,则实1+23(2+2) 数 的最大值为( )A B C D 1-13 13 23【答案】B【解析】 ,令. ,并代入不等式,则1+23(2+2)=23(221) =1,1问题转化为不等式 在 上恒成立,42350 1,1即 .4+3504350 131
4、3类型二 利用构造函数求最值方法求恒成立问题典例 1 (2019 湖北四市联考*构造函数)设实数 ,若对任意的 ,不等式 恒0 (2, +) 0成立,则 的最小值为A B C D 22 22 122 22【答案】D令 ,00=0由可得 ,则 在 上单调递增,又由题意 ,0= () (, +) (2, +)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3则 ,即 ,故 , .选 D(2)=220 22 22 22【名师指点】 恒成立等价与 恒成立,记 ,则()fxg()0fxg()()Gxfgx,本题中由于 有参数,需要分类讨论,利用导数求最值来源:学,科,网 Z,X,X,Kmax()G()Gx【举
5、一反三】设函数 fe,若对所有 x都有 fxa,则实数 的取值范围为_【答案】 ,2【解析】令 gxfax( ) ( ) ,则 xgfaea( ) ( ) ,()若 2a, 当 0 时, 20xe( ) , 故 gx( ) 在 ( , ) 上为增函数,所以, 0x时, x( ) ( ) , 即 f( ) 类型三 利用参变分离求恒成立问题典例 2 (2019 大庆模拟)已知函数 ,若对任意的 且 ,()=(1)3122+2 1,2(0,+), 12都有 ,则实数 的取值范围是( )1(1)+2(2)2(1)+1(2) A B C D (,3) (,3 (,13) (,13【答案】D【解析】根据题
6、意,将 x1f( x1)+x 2f(x 2)x 1f(x 2)+x 2f(x 1)变形可得f(x 1)f (x 2)(x 1x 2)0,所以函数 f(x) 为增函数或常数函数.在 (0,+)当 f(x) 为增函数时,则 f(x)=x -3kx -x ,在 (0,+) ex 2 0在 (0,+)恒成立所以 3k ,h( x)= ,( ex-1x ) ex-1x原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!4h (x) = 0, h(x) 为增函数, (1)+12 在 (0,+)x , h(x) 1 3k , k .0 113【名师指点】本题通过不等式恒成立问题考查利用导数研究函数的最值,考查转化思想
7、、分类与整合思想,按照自变量讨论,最后要对参数范围取交集若按照参数讨论则取并集,是中档题不等式恒成立时求参数的取值范围,常常采用分离参数法把不等式变形为如“ ”形式,则只要求出 的最大值()gahx()hx,然后解 即可M()ga【举一反三】 【江西省新余市 2018 届高三第二次模拟考试数学(理)试题】设函数 ,xef1)(2,对 ,不等式 恒成立,则正数 的取值范围为 . xeg2)(),0(,211)(21kxfgk【答案】 ,类型四 利用图像法求恒成立问题典例 3 (2018 曲靖检测*数形结合)设函数 ,若存在 唯一的整数 ,使得 ,则()=3 0 (0)0(2)0 (0,+)=上单
8、调递增,所以当 时,函数 ,所以实数 的取值范围是 .(0,+) 0 2 (,2【精选名校模拟】1已知曲线 在点 处的切线方程是 ,若 恒成立,()=+2 (1,(1) =21 ()2+(1)则实数 的最大值为_【答案】. 1原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6【解析】由题可得 ,则 , ,因为 ()=+2+ (1)=1 (1)=+=2=1 (),即 恒成立,所以 恒成立令 ,则2+(1) +2+12+1 ()=2+1,显然 在 上单调递增,且有唯一零()=(+1)(+1)2(+1)2 =+1(+1)2 =+1 (0,+)点 ,所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 ,所以 ,
9、=1 ()(0,1) (1,+) ()=(1)=1 1故实数 的最大值为 12 【安徽六校教育研究会 2019 届高三第一次素质测试】已知函数 ,()=+2+,其中 e 为自然对数的底数,若存在实数 ,使 成立,则实数 a()=(+2)9 0 (0)(0)=7的值为_.来源:学*科*网 Z*X*X*K【答案】 31【解析】令 ,()()=+2+(+2)+9令 , ,=(+2)+2=1 1+2=+1+2故 在 上是减函数, 上是增函数,=(+2) (2,1) (1,+)故当 时, 有最小值 ,而 ,来源:学科网=1 10+2=1 +96(当且仅当 ,即 时,等号成立) ;=9 =+3故 ,若存在
10、实数 ,使 成立()()7 0 (0)(0)=7(当且仅当等号同时成立时,等号成立) ,故 ,即 ,故答案为 =+3=1 =13 313已知函数 ,若关于 的不等式 恒成立,则实数 的取值范围是2()lnfxx()0fxkk_来源:学.科.网 Z.X.X.K【答案】 (,1【解析】函数 的定义域为 ,恒成立,即 等价于 ,令 ,则 ,原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!7令 ,则 在 上恒成立, 在 上单调递增, 来源:学+科+ 网 Z+X+X+K故当 时, ,函数 单调递减;来源:学&科&网当 时, ,函数 单调递增,则 ,故 ,故答案为 .4 【陕西省西安市远东第 一中学 2019
11、届高三 10 月月考】已知函数 ,若 在()= ()12 ()0当 时, 取最小值 ,=12 () 212当 时, ,当 时, ,=0 (0)=1 =1 (1)=0直线 恒过定点 且斜率为 ,故 且 ,解得 , = (1, 0) (0)=1 (1)=31320 时,令 , ,且 ,当 2a1,即 时, xf12xa1x, 12a,于是 在 (0,+)上单调递减,所以 ,即120xa 0x在 上成立.则 f(x)在 上单调递减,故 f(x)0 在 递增,而 ,() (0)=0 在 恒成立, 在 恒成立,()0 (0,+) 在 递减,在 递增, ,() (,0) (0,+) ()=(0)=1原创精
12、品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12若存在实数 使得不等式 成立,0 21(0)只需 即可,解得: 21()=1 111已知函数 ,其中 为自然对数的底数,若不等式 恒成立,则 的lnfxeaxbe0fxba最大值为_【答案】 1e即: ,11ln0eab整理可得: ,l即 恒成立,ln1ln1,ebbaea则原问题转化为求解 的最大值.lxge求导可得: ,2lnexxe令 ,lH则 ,令 可得: ,xn1e0Hx1xe原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!13当 时, 单调递增,1,xe0,Hx当 时, 单调递减,,e,x当 时, 取得最大值: ,1xHx1Hee且: 时, , ,
13、e020据此可知 在区间 上单调递增,在区间 上单调递减,gx,e2,e即函数 的最大值为 ,ln12eg综上可得: 的最大值为 .ba12 (2019 赣州联考*参变分离)已知函数 (x2) ,若 恒成立,则整数 k()=1+(1)2 () 1的最大值为_【答案】3【解析】f( x) 恒成立,即 h(x)= k 即 h(x)的最小值大于 k1 (1)1+(1)2而 h(x)= ,记 g(x)=x3ln(x-1),(x2),3(1)(2)2则 g(x)= 0,g(x)在(2,+)上单调递增,21又 g(4)=1ln30,g(5)=2 2ln20,g(x)=0 存在唯一实根 a,且满足 a(4,5),a-3=ln(a-1),当 xa 时,g(x)0,h(x)0,当 2xa 时,g(x)0,h(x)0,h(x) min=h(a)= =a-1(3,4),(1)1+(1)2故正整数 k 的最大值是 313设 ,不等式 对 恒成立,则 的取值范围_028(sin)cos20xxxR【答案】 5,6原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14【解析】根据题意有 ,即 ,结合题中所给的角的范围,求得 的取值264sin3cos021sin4范围是 50,