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文檔簡介

專題02恒成立、能成立問題【方法技巧與總結】1、利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進行求解:(1),;(2),;(3),;(4),.2、不等式的恒成立與有解問題,可按如下規(guī)則轉化: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.【題型歸納目錄】題型一:分離參數(shù)題型二:判別式法題型三:數(shù)形結合題型四:多變量的恒成立問題題型五:主元法題型六:直接法【典型例題】題型一:分離參數(shù)例1.(2022·湖南·邵陽市第二中學高一期中)已知.(1)求函數(shù)f(x)的表達式;(2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(3)若對恒成立,求k的取值范圍.例2.(2022·浙江省杭州學軍中學高一期中)已知,函數(shù)定義域為.(1)求的值(用含a的式子表示);(2)函數(shù)在單調(diào)遞增,求a的取值范圍;(3)在(2)的條件下,若對內(nèi)的任意實數(shù)x,不等式恒成立,求a的取值范圍.例3.(2022·寧夏·隆德縣中學高三期中(文))已知函數(shù),函數(shù).(1)若函數(shù)有唯一零點,求;(2)若,不等式在上恒成立,求的取值范圍;變式1.(2022·浙江·高一期中)已知函數(shù),.(1)判斷并證明函數(shù)的奇偶性;(2)若關于x的不等式對于恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.題型二:判別式法例4.(2022·山東·濰坊一中高三期中)若關于的不等式的解集不為空集,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.例5.(2022·陜西·西安市西光中學高二階段練習)關于x的不等的解集為R,則a∈(

)A. B.(0,+∞) C.(0,1) D.例6.(2022·山東省實驗中學高一期中)已知定義域為的函數(shù)是奇函數(shù).(1)求a,b的值;(2)判斷并證明函數(shù)的單調(diào)性;(3)若對任意的,不等式恒成立,求k的取值范圍.變式2.(2022·江蘇常州·高一期中)記函數(shù)().(1)判斷并證明的奇偶性;(2)證明:當時,在上單調(diào)遞增;(3)當時,關于x的方程有解,求b的取值范圍.變式3.(2022·北京市第五十中學高一階段練習)對于任意實數(shù),不等式恒成立,則的取值范圍是(

)A. B.C.或 D.或變式4.(2022·河南·洛寧縣第一高級中學高一階段練習)已知不等式對任意實數(shù)都成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A.或 B.C.或 D.題型三:數(shù)形結合例7.已知定義在上的函數(shù)滿足,且在上是增函數(shù),不等式對于,恒成立,則的取值范圍是A., B., C., D.例8.當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍為A. B. C., D.例9.當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍為A., B., C., D.,變式5.存在,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是.題型四:多變量的恒成立問題例10.(2022·江蘇省鎮(zhèn)江第一中學高一階段練習)已知函數(shù).(1)若不等式的解集為,求不等式的解集;(2)若對于任意,不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(3)已知,當時,若對任意,總存在,使成立,求實數(shù)的取值范圍.例11.(2022·浙江·杭十四中高一期末)已知函數(shù),,(1)當時,求函數(shù)的單調(diào)遞增與單調(diào)遞減區(qū)間(直接寫出結果);(2)當時,函數(shù)在區(qū)間上的最大值為,試求實數(shù)的取值范圍;(3)若不等式對任意,()恒成立,求實數(shù)的取值范圍.例12.(2022·遼寧·大連二十四中高三階段練習)已知定義在上的函數(shù)滿足,且,.(1)若不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(2)設,若對任意的,存在,使得,求實數(shù)的取值范圍.變式6.(2022·湖北武漢·高一期中)已知函數(shù).(1)若存在實數(shù),使得成立,試求的最小值;(2)若對任意的,都有恒成立,試求的取值范圍.變式7.(2022·湖南·株洲二中高一階段練習)已知定義在R上的函數(shù)滿足且,.(1)求的解析式;(2)若不等式恒成立,求實數(shù)a取值范圍;(3)設,若對任意的,存在,使得,求實數(shù)m取值范圍.變式8.(2022·山西·晉城市第一中學校高一階段練習)已知函數(shù),(1)判斷函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并利用定義證明;(2)若對任意的時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍.變式9.(2022·黑龍江·哈爾濱三中高一階段練習)已知定義域為R的函數(shù)滿足.(1)求函數(shù)的解析式;(2)若對任意的,都有恒成立,求實數(shù)x的取值范圍;(3)若使得,求實數(shù)a的取值范圍.變式10.(2022·江西·貴溪市實驗中學高三階段練習(文))設函數(shù)的定義域是,且對任意的正實數(shù)、都有恒成立,已知,且時.(1)求與的值;(2)求證:對任意的正數(shù)、,;(3)解不等式.題型五:主元法例13.(2022·廣東實驗中學高三階段練習)已知函數(shù)對任意實數(shù)恒有,當時,,且(1)判斷的奇偶性;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值;(3)若恒成立,求實數(shù)的取值范圍.例14.(2022·廣東·深圳中學高三階段練習)已知當時,恒成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.例15.(2022·黑龍江·雙鴨山一中高一階段練習)若命題“”為假命題,則實數(shù)x的取值范圍為(

)A. B. C. D.變式11.(2022·江西·于都縣新長征中學高一階段練習)已知,,不等式恒成立,則的取值范圍為A.,, B.,,C.,, D.變式12.(2022·浙江·平湖市當湖高級中學高一階段練習)(1)關于的不等式的有解,求的取值范圍.(2)若不等式對滿足的所有都成立,求的范圍.題型六:直接法例16.(2022·河北·廊坊市第十五中學高一階段練習)已知函數(shù),其中實數(shù).(1)當時,的最小值為2,求實數(shù)a的值.(2)記,設,若恒有解,求實數(shù)a的取值范圍.例17.(2022·江西省臨川第二中學高一期中)已知函數(shù)(為實常數(shù)).(1)當時,試判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并用定義證明;(2)設,若不等式在有解,求實數(shù)的取值范圍.【過關測試】一、單選題1.(2022·江蘇·高一專題練習)若關于x的不等式在區(qū)間(1,5)內(nèi)有解,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A.(?,5) B.(5,+) C.(?4,+) D.(?,4)2.(2022·浙江·甌海中學高一階段練習)若不等式在區(qū)間上有解,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.3.(2022·全國·高一專題練習)若正實數(shù)、滿足,且不等式有解,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.或C. D.或4.(2022·全國·高一專題練習)當時,若關于的不等式有解,則實數(shù)的取值范圍是(

).A. B. C. D.5.(2022·江蘇·南京市第十三中學高一階段練習)已知分別為定義域為R的偶函數(shù)和奇函數(shù),且(為自然對數(shù)的底數(shù)),若關于x的不等式在上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.6.(2022·四川省射洪縣射洪中學外國語實驗學校高一階段練習)已知函數(shù),g(x)=ax2+2x+a-1,若對任意的實數(shù)x1∈[0,+∞),總存在實數(shù)x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.7.(2022·四川省內(nèi)江市第六中學高一階段練習)已知函數(shù)滿足,若在區(qū)間上恒成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.二、多選題8.(2022·黑龍江·哈師大青岡實驗中學高一期中)若,不等式恒成立,則實數(shù)m可以取的值有(

)A.0 B. C.1 D.29.(2022·江蘇·海安高級中學高一期中)函數(shù)滿足對定義域內(nèi)任意兩個實數(shù)、,都有成立,則該函數(shù)稱為函數(shù),下列函數(shù)為函數(shù)的是(

)A. B. C. D.10.(2022·江蘇·淮海中學高一期中)若,,則下列等式恒成立的有(

)A. B.C. D.三、填空題11.(2022·浙江·高一期中)設函數(shù),,若對于,或成立,則實數(shù)m的取值范圍為___________.12.(2022·江蘇·常州田家炳高中高一期中)已知函數(shù),對,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是__________.13.(2022·江蘇省新海高級中學高一期中)若不等式對于任意恒成立,則實數(shù)的取值范圍是____________14.(2022·浙江·杭州高級中學高一期末)已知函數(shù),若存在,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是________.四、解答題15.(2022·重慶市育才中學高一期中)已知定義域為,對任意,都有.當時,,且.(1)求的值;(2)判斷函數(shù)單調(diào)性,并證明;(3)若,都有恒成立,求實數(shù)的取值范圍.16.(2022·浙江省杭州學軍中學高一期中)已知函數(shù)為奇函數(shù).(1)求實數(shù)k的值;(2)若對任意的x2∈,存在x1∈,使成立,求實數(shù)t的取值范圍.17.(2022·浙江·寧波中學高一期中)已知函數(shù),.(1)求函數(shù)的定義域;(2)若不等式在上恒成立,求實數(shù)m取值范圍.18.(2022·浙江·慈溪市滸山中學高一期中)已知函數(shù).若為奇函數(shù).(1)求實數(shù)m的值;(2)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并給予證明;(3)若成立,求實數(shù)t的取值范圍.19.(2022·江蘇省新海高級中學高一期中)已知函數(shù)為定義域上的奇函數(shù).(1)求實數(shù)a的值;(2)已知函數(shù)的定義域為,且滿足,利用定義證明函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增:(3)當時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍.20.(2022·福建·三明一中高一期中)已知函數(shù)(1)求不等式的解集;(2)若對于任意恒成立,求的取值范圍.專題02恒成立、能成立問題【方法技巧與總結】1、利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進行求解:(1),;(2),;(3),;(4),.2、不等式的恒成立與有解問題,可按如下規(guī)則轉化: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.【題型歸納目錄】題型一:分離參數(shù)題型二:判別式法題型三:數(shù)形結合題型四:多變量的恒成立問題題型五:主元法題型六:直接法【典型例題】題型一:分離參數(shù)例1.(2022·湖南·邵陽市第二中學高一期中)已知.(1)求函數(shù)f(x)的表達式;(2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(3)若對恒成立,求k的取值范圍.【解析】(1)設,,可得.,即(2)任取x1,x2∈R,且x1<x2,,∵,∴,,∴∴,∴為R上的增函數(shù).(3)由對恒成立,即對恒成立,可得,則,,.設,,由(2)知,故原不等式可化為在恒成立,,當時,,∴,∴的取值范圍是.例2.(2022·浙江省杭州學軍中學高一期中)已知,函數(shù)定義域為.(1)求的值(用含a的式子表示);(2)函數(shù)在單調(diào)遞增,求a的取值范圍;(3)在(2)的條件下,若對內(nèi)的任意實數(shù)x,不等式恒成立,求a的取值范圍.【解析】(1)由函數(shù)可得:;(2)任取,則因為函數(shù)在單調(diào)遞增,所以.因為,所以,,所以,即在上恒成立.因為,所以,所以,所以.即實數(shù)a的取值范圍為.(3)由(1)可知,,所以不等式可化為:不等式.因為在單調(diào)遞增,所以恒成立,即在上恒成立.記.令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以.所以,即實數(shù)a的取值范圍為.例3.(2022·寧夏·隆德縣中學高三期中(文))已知函數(shù),函數(shù).(1)若函數(shù)有唯一零點,求;(2)若,不等式在上恒成立,求的取值范圍;【解析】(1)當時,,函數(shù)有唯一零點,當時,由,解得,函數(shù)有唯一零點1,綜上:或2;(2)依題意得,即在上恒成立,轉化為在上恒成立,即上恒成立,轉化為在上恒成立.令,則問題可轉化為在上恒成立,因為在上單調(diào)遞減,所以當時,,所以,所以的取值范圍為.變式1.(2022·浙江·高一期中)已知函數(shù),.(1)判斷并證明函數(shù)的奇偶性;(2)若關于x的不等式對于恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.【解析】(1)為奇函數(shù).證明如下:由,得,令,則的定義域為,故定義域關于原點對稱,,故為奇函數(shù),即為奇函數(shù).(2)由得,,由于,所以,由于,所以,故,記,由于在上單調(diào)遞增,故,所以,故的最大值為,所以題型二:判別式法例4.(2022·山東·濰坊一中高三期中)若關于的不等式的解集不為空集,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意,分兩種情況討論:①當時,即,若時,原不等式為,解可得:,則不等式的解集為,不是空集;若時,原不等式為,無解,不符合題意;②當時,即,若的解集是空集,則有,解得,則當不等式的解集不為空集時,有或且,綜合可得:實數(shù)的取值范圍為;故選:C.例5.(2022·陜西·西安市西光中學高二階段練習)關于x的不等的解集為R,則a∈(

)A. B.(0,+∞) C.(0,1) D.【答案】D【解析】當時,對恒成立,符合題意;當時,構造,要使對恒成立,由二次函數(shù)的圖像可知:且,解得:,綜上:.故選:D.例6.(2022·山東省實驗中學高一期中)已知定義域為的函數(shù)是奇函數(shù).(1)求a,b的值;(2)判斷并證明函數(shù)的單調(diào)性;(3)若對任意的,不等式恒成立,求k的取值范圍.【解析】(1)因為是定義在上的奇函數(shù),所以,即,,解得.故,.則,符合題意(2)由(1)中知,,由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,在上單調(diào)遞減,證明:設,,,則,由指數(shù)函數(shù)單調(diào)性可知,,即,故,即,所以在上單調(diào)遞減.(3)因為是上的奇函數(shù),所以,因為在上單調(diào)遞減,所以,即,從而對任意的,恒成立,當時,不等式恒成立,滿足題意;當時,欲使對任意的,恒成立,只需,解得.綜上所述,k的取值范圍為.變式2.(2022·江蘇常州·高一期中)記函數(shù)().(1)判斷并證明的奇偶性;(2)證明:當時,在上單調(diào)遞增;(3)當時,關于x的方程有解,求b的取值范圍.【解析】(1)為奇函數(shù),證明如下:的定義域為,且對,都有,故為奇函數(shù);(2)證明:任取且,則,由知:,,,即有,即,故在上單調(diào)遞增;(3)當時,由得:,即,令(),則關于t的方程()有解,則,解得或.變式3.(2022·北京市第五十中學高一階段練習)對于任意實數(shù),不等式恒成立,則的取值范圍是(

)A. B.C.或 D.或【答案】B【解析】當,即時,恒成立,滿足題意.當時,則有,解得:綜上,實數(shù)的取值范圍是故選:B變式4.(2022·河南·洛寧縣第一高級中學高一階段練習)已知不等式對任意實數(shù)都成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A.或 B.C.或 D.【答案】D【解析】當時,不等式為,即,不符合題意;當時,不等式對任意實數(shù)都成立,由一元二次函數(shù)性質(zhì)可知,且判別式,解得.故選:D.題型三:數(shù)形結合例7.已知定義在上的函數(shù)滿足,且在上是增函數(shù),不等式對于,恒成立,則的取值范圍是A., B., C., D.【解析】解:由題可知,的圖象關于軸對稱,且函數(shù)在上遞減,由函數(shù)的圖象特征可得在,上恒成立,得在,上恒成立,所以.故選:.例8.當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍為A. B. C., D.【解析】解:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,當時,,若不等式恒成立,則且即,,故選:.例9.當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍為A., B., C., D.,【解析】解:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,當時,,若不等式恒成立,則且即,,故選:.變式5.存在,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是.【解析】解:由題意,存在,使得,設,且,,如圖①,當時,函數(shù)在,上單調(diào)遞增,此時只需,解得,故;如圖②,當時,函數(shù)的最小值為(a),顯然恒成立,如圖③,當時,函數(shù)在,上單調(diào)遞減,此時,解得,故;綜上,實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.題型四:多變量的恒成立問題例10.(2022·江蘇省鎮(zhèn)江第一中學高一階段練習)已知函數(shù).(1)若不等式的解集為,求不等式的解集;(2)若對于任意,不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(3)已知,當時,若對任意,總存在,使成立,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)由題意,為方程的兩個不等實數(shù)根,,所以不等式為,解得或,所以不等式解集為.(2)對恒成立,令,即對恒成立,因為函數(shù)開口向上,故只需滿足,解得,所以的取值范圍為(3)當時,,開口向上,對稱軸為當時,,,,時,,由題意,對任意,總存在,使成立,即函數(shù)的值域是函數(shù)的值域的子集,即,,解得,所以的取值范圍為.例11.(2022·浙江·杭十四中高一期末)已知函數(shù),,(1)當時,求函數(shù)的單調(diào)遞增與單調(diào)遞減區(qū)間(直接寫出結果);(2)當時,函數(shù)在區(qū)間上的最大值為,試求實數(shù)的取值范圍;(3)若不等式對任意,()恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)當時,,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為,;(2)因為,,且函數(shù)在,上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,又因為在,上的最大值為,所以,即,整理可得,所以,所以,即;(3)由不等式對任意,,恒成立,即,可令,等價為在,上單調(diào)遞增,而,分以下三種情況討論:①當即時,可得,解得,矛盾,無解;②,即時,函數(shù)的圖象的走向為減、增、減、增,但是中間增區(qū)間的長度不足1,要想在,遞增,只能,即,矛盾,無解;③即時,此時在,上單調(diào)遞增,要想在,遞增,只能,即,所以.綜上可得滿足條件的的取值范圍是.例12.(2022·遼寧·大連二十四中高三階段練習)已知定義在上的函數(shù)滿足,且,.(1)若不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(2)設,若對任意的,存在,使得,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)由題意知,,即,所以,故,∴,因為函數(shù)為增函數(shù),函數(shù)在其定義域上單調(diào)遞增,所以單調(diào)遞增,又為增函數(shù),所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,所以不等式恒成立等價于,即恒成立,設,則,,當且僅當,即時取等號,所以,故實數(shù)a的取值范圍是;(2)因為對任意的,存在,使得,所以在上的最小值不小于在上的最小值,因為在上單調(diào)遞增,所以當時,,∴,即存在,使成立,令,因為在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,∴在上單調(diào)遞增,∴,∴,所以實數(shù)m的取值范圍是.變式6.(2022·湖北武漢·高一期中)已知函數(shù).(1)若存在實數(shù),使得成立,試求的最小值;(2)若對任意的,都有恒成立,試求的取值范圍.【解析】(1)由題意,由得,,即,,令,則,由于函數(shù)在為增函數(shù),在為減函數(shù),,即的最小值為1.(2)二次函數(shù)的開口向上,對稱軸為,若對任意的,都有恒成立,則當時,,①當,即時,,故,解得,又,故無解;②當,即時,,,要使得,只需且,故,,故;③當,即時,,則,即,解得,與矛盾,無解.綜上,實數(shù)的取值范圍是.變式7.(2022·湖南·株洲二中高一階段練習)已知定義在R上的函數(shù)滿足且,.(1)求的解析式;(2)若不等式恒成立,求實數(shù)a取值范圍;(3)設,若對任意的,存在,使得,求實數(shù)m取值范圍.【解析】(1)由題意知,,即,所以,故.(2)由(1)知,,所以在R上單調(diào)遞增,所以不等式恒成立等價于,即恒成立.設,則,,當且僅當,即時取等號,所以,故實數(shù)a的取值范圍是.(3)因為對任意的,存在,使得,所以在上的最小值不小于在上的最小值,因為在上單調(diào)遞增,所以當時,,又的對稱軸為,,當時,在上單調(diào)遞增,,解得,所以;當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,解得,所以;當時,在上單調(diào)遞減,,解得,所以,綜上可知,實數(shù)m的取值范圍是.變式8.(2022·山西·晉城市第一中學校高一階段練習)已知函數(shù),(1)判斷函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并利用定義證明;(2)若對任意的時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,理由如下:取,且,,因為,,故,,,所以,所以在上單調(diào)遞減;取,且,,因為,,故,,,所以,所以在上單調(diào)遞增;(2)若對任意的時,恒成立,時,無意義,舍去,當時,,此時無解,舍去,所以,只需求出的最大值,當時,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增,故,又因為,,故,故,所以,因為,故解得:或?qū)崝?shù)的取值范圍是.變式9.(2022·黑龍江·哈爾濱三中高一階段練習)已知定義域為R的函數(shù)滿足.(1)求函數(shù)的解析式;(2)若對任意的,都有恒成立,求實數(shù)x的取值范圍;(3)若使得,求實數(shù)a的取值范圍.【解析】(1),令,則,故,所以;(2)可看作關于的一次函數(shù),要想對任意的,都有恒成立,只需要,解①得:,解②得:,則與求交集得,實數(shù)x的取值范圍是;(3)若使得,只需在上成立,的對稱軸為,當時,在上單調(diào)遞增,所以,,由,解得:,與取交集得:;當時,在上單調(diào)遞減,所以,,由,解得:,與取交集得:;當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,所以,,由,解得:或,或與取交集得:,當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,所以,,,解得:或,或與取交集得:,綜上:或?qū)崝?shù)a的取值范圍是變式10.(2022·江西·貴溪市實驗中學高三階段練習(文))設函數(shù)的定義域是,且對任意的正實數(shù)、都有恒成立,已知,且時.(1)求與的值;(2)求證:對任意的正數(shù)、,;(3)解不等式.【解析】(1)對任意的正實數(shù)、都有恒成立,所以,,則,,可得,,可得.(2)證明:對任意的正實數(shù)、都有恒成立,令,則,可得,對任意的正數(shù)、,則,所以,,故.(3)由,可得,由(2)可知,函數(shù)在上為增函數(shù).所以,,解得或.故原不等式的解集為.題型五:主元法例13.(2022·廣東實驗中學高三階段練習)已知函數(shù)對任意實數(shù)恒有,當時,,且(1)判斷的奇偶性;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值;(3)若恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)令,則,可得,令,則,可得,又定義域為R,故為奇函數(shù).(2)令,則,且,因為時,,所以,故,即在定義域上單調(diào)遞減,所以在區(qū)間上的最大值為.(3)由(2),在上,恒成立,即恒成立,所以恒成立,顯然時不成立,則,可得;,可得;綜上,或.例14.(2022·廣東·深圳中學高三階段練習)已知當時,恒成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】恒成立,即,對任意得恒成立,令,,當時,,不符題意,故,當時,函數(shù)在上遞增,則,解得或(舍去),當時,函數(shù)在上遞減,則,解得或(舍去),綜上所述,實數(shù)的取值范圍是.故選:D.例15.(2022·黑龍江·雙鴨山一中高一階段練習)若命題“”為假命題,則實數(shù)x的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】命題“”為假命題,其否定為真命題,即“”為真命題.令,則,即,解得,所以實數(shù)x的取值范圍為.故選:C變式11.(2022·江西·于都縣新長征中學高一階段練習)已知,,不等式恒成立,則的取值范圍為A.,, B.,,C.,, D.【答案】C【解析】令,則不等式恒成立轉化為在上恒成立.有,即,整理得:,解得:或.的取值范圍為.故選:C.變式12.(2022·浙江·平湖市當湖高級中學高一階段練習)(1)關于的不等式的有解,求的取值范圍.(2)若不等式對滿足的所有都成立,求的范圍.【解析】(1)不等式的化為:,而,于是得,即時,取最大值2,關于的不等式的有解,即存在實數(shù)x使不等式成立,則,所以的取值范圍是;(2)不等式等價于,令,于是有恒成立,而是一次型函數(shù),因此得:,即有,解得或,解得,綜合得,所以的范圍是.題型六:直接法例16.(2022·河北·廊坊市第十五中學高一階段練習)已知函數(shù),其中實數(shù).(1)當時,的最小值為2,求實數(shù)a的值.(2)記,設,若恒有解,求實數(shù)a的取值范圍.【解析】(1)由題意得:,故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,當時,的最小值為2,∴當時,,解得;當時,,此時無解,綜上;(2)在上恒有解,只需要;當,即時,不成立,當,即時,,①當,即,,解得,因此;②當,,,解得,因此,綜上.例17.(2022·江西省臨川第二中學高一期中)已知函數(shù)(為實常數(shù)).(1)當時,試判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并用定義證明;(2)設,若不等式在有解,求實數(shù)的取值范圍.【解析】(1)為上的增函數(shù)證明如下:任取,且則所以;所以為上的增函數(shù)(2)由,得令,則有解,當且僅當當即時,當即時,綜上,當時,.當時,【過關測試】一、單選題1.(2022·江蘇·高一專題練習)若關于x的不等式在區(qū)間(1,5)內(nèi)有解,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A.(?,5) B.(5,+) C.(?4,+) D.(?,4)【答案】A【解析】設,開口向上,對稱軸為直線,所以要使不等式在區(qū)間(1,5)內(nèi)有解,只要即可,即,得,所以實數(shù)a的取值范圍為,故選:A2.(2022·浙江·甌海中學高一階段練習)若不等式在區(qū)間上有解,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】令,所以,設,,函數(shù)在時,函數(shù)單調(diào)遞減,在時,函數(shù)單調(diào)遞增,因為,,所以函數(shù)在時,最大值為,要想不等式在區(qū)間上有解,只需,故選:C3.(2022·全國·高一專題練習)若正實數(shù)、滿足,且不等式有解,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.或C. D.或【答案】B【解析】因正實數(shù)、滿足,則,當且僅當時取“=”,又因不等式有解,于是得,即,解得或,所以實數(shù)的取值范圍是或.故選:B4.(2022·全國·高一專題練習)當時,若關于的不等式有解,則實數(shù)的取值范圍是(

).A. B. C. D.【答案】A【解析】不等式有解即不等式有解,令,當時,,因為當時不等式有解,所以,實數(shù)的取值范圍是,故選:A.5.(2022·江蘇·南京市第十三中學高一階段練習)已知分別為定義域為R的偶函數(shù)和奇函數(shù),且(為自然對數(shù)的底數(shù)),若關于x的不等式在上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】由題意,,又分別為定義域為R的偶函數(shù)和奇函數(shù),則,由解得,,,關于的不等式在上恒成立,等價于,令,,令,令,,所以,則,則.故實數(shù)的取值范圍是.故選:C6.(2022·四川省射洪縣射洪中學外國語實驗學校高一階段練習)已知函數(shù),g(x)=ax2+2x+a-1,若對任意的實數(shù)x1∈[0,+∞),總存在實數(shù)x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】因為對任意的實數(shù)x1∈[0,+∞),總存在實數(shù)x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,所以函數(shù)f(x)的值域是函數(shù)g(x)的值域的子集.當0≤x<1時,f(x)=x2-x+1,此時f(x)∈;當x≥1時,f(x)=log2(x+1)單調(diào)遞增,f(x)∈[1,+∞),所以函數(shù)f(x)的值域為.對于函數(shù)g(x)=ax2+2x+a-1,當a=0時,函數(shù)g(x)=2x-1在[0,+∞)上單調(diào)遞增,此時g(x)的值域為[-1,+∞),滿足?[-1,+∞);當a≠0時,要使函數(shù)f(x)的值域是函數(shù)g(x)的值域的子集,則二次函數(shù)的圖像開口必須向上,即a>0,此時函數(shù)g(x)的對稱軸為,故函數(shù)g(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,此時g(x)的值域為[a-1,+∞),由得,,即.綜上可得:實數(shù)a的取值范圍為.故選:D.7.(2022·四川省內(nèi)江市第六中學高一階段練習)已知函數(shù)滿足,若在區(qū)間上恒成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】因為且,又單調(diào)遞減,在定義域上單調(diào)遞增,所以在定義域上單調(diào)遞減,因為在區(qū)間上恒成立,所以恒成立,所以,解得,即;故選:C二、多選題8.(2022·黑龍江·哈師大青岡實驗中學高一期中)若,不等式恒成立,則實數(shù)m可以取的值有(

)A.0 B. C.1 D.2【答案】ABC【解析】當時,,成立;當時,,解得,綜上所述,.故選:ABC.9.(2022·江蘇·海安高級中學高一期中)函數(shù)滿足對定義域內(nèi)任意兩個實數(shù)、,都有成立,則該函數(shù)稱為函數(shù),下列函數(shù)為函數(shù)的是(

)A. B. C. D.【答案】ABC【解析】對于A選項,函數(shù)的定義域為,對任意的、,,函數(shù)為函數(shù),A滿足條件;對于B選項,函數(shù)的定義域為,任取、,,函數(shù)為函數(shù),B滿足條件;對于C選項,函數(shù)的定義域為,對任意的、,,所以,,則函數(shù)為函數(shù),C滿足條件;對于D選項,取,,則,,此時,故函數(shù)不是函數(shù),D不滿足條件.故選:ABC.10.(2022·江蘇·淮海中學高一期中)若,,則下列等式恒成立的有(

)A. B.C. D.【答案】BD【解析】令,則,故A錯誤;因為,故B正確;令,則,故C錯誤;因為,故D正確.故選:BD.三、填空題11.(2022·浙江·高一期中)設函數(shù),,若對于,或成立,則實數(shù)m的取值范圍為___________.【答案】【解析】當m=0時,,,所以對,或不恒成立,當時,對,,則,要使對,或成立,則對恒成立,因為的對稱軸,所以,解得,此時,當時,對,,則,要使對,或成立,則,對恒成立,因為的圖象此時開口向下,,對不恒成立,所以實數(shù)m的取值范圍為,故答案為:12.(2022·江蘇·常州田家炳高中高一期中)已知函數(shù),對,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是__________.【答案】【解析】當時,,當時,,則,因為對,使得成立,所以,所以,解得,所以實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.13.(2022·江蘇省新海高級中學高一期中)若不等式對于任意恒成立,則實數(shù)的取值范圍是____________【答案】【解析】因為不等式對于任意恒成立,即不等式對于任意恒成立,因為,所以,所以不等式對于任意恒成立,令,,因為在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,即,所以,所以或,解得或,即;故答案為:14.(2022·浙江·杭州高級中學高一期末)已知函數(shù),若存在,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是________.【答案】【解析】因為,作出函數(shù)的圖象如下所示:直線過定點.當時,顯然滿足題意;當時,不符合;當時,聯(lián)立,得,則且,解得.綜上可得,實數(shù)的取值范圍是,故答案為:四、解答題15.(2022·重慶市育才中學高一期中)已知定

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