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=,若对于任意实数,不等式恒成立,则实数的取值范围是_;【答案】(0,1)【解析】函数f(x)=exex2x+1,xR;可设g(x)=exex2x,xR;则f(x)
2、=g(x)+1,且g(x)=exex+2x=(exex2x)=g(x),g(x)是定义域R上的奇函数;又g(x)=ex+ex20恒成立,g(x)是定义域R上的增函数;不等式f(x2+a)+f(2ax)2恒成立,化为g(x2+a)+g(2ax)+22恒成立,即g(x2+a)g(2ax)=g(2ax)恒成立,x2+a2ax恒成立,即x2+2ax+a0恒成立;=4a24a0,解得0a1,实数a的取值范围是(0,1)故答案为:(0,1)【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
3、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,,则实数的最大值为( )A B C D 1【答案】B【解析】,令.,并代入不等式,则问题转化为不等式在上恒成立,即.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,不等式恒成立,则的最小值为A B C D 【答案】D令,由可得,则在上单调递增,又由题意,则,即,故,.选D【名师指点】恒成立等价与恒成立,记,则,本题中由于有参数,需要分类讨论,利用导数求最值来源:Z,X,X,K【举一反三】设函数,若对所有都有,则实数的取值范围为_【答案】【解析】
4、令,则()若,当时, 故在上为增函数,所以, 时, 即类型三 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,都有,则实数的取值范围是( )A B C D 【答案】D【解析】根据题意,将x1f(x1)+x2f(x2)x1f(x2)+x2f(x1)变形可得f(x1)f(x2)(x1x2)0,所以函数f(x)为增函数或常数函数.当f(x)为增函数时,则f(x)=x-3kx-x ,所以3k ,h(x)= ,h(x)=0, h(x)为增函数, x , h(x) 1 3k , k .【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、分类与整合思想,
5、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,然后解即可【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,对,不等式恒成立,则正数的取值范围为 . 【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,则的取值范围是( )A B C D 【答案】D【解析】f(x)=3xex,令y=kxk,f(x)=3ex(x+1),f(x)=3xex在(,1上是减函数,在(1,+)上是增函数,又y=kxk是恒过
6、点(1,0)的直线,作f(x)=3xex与y=kxk的图象如下:当直线y=kxk与f(x)=3xex相切时,设切点为(x,3xex),=3ex+3xex,则x,x=;令g(x)=3xexkx+k结合图象可知:,解得: 【名师指点】等价于在公共定义域区间内,函数的图像落在的下方,这样在平面直角坐标系中画出相应函数的图像,根据图像上下关系,确定参数取值范围【举一反三】【宁夏银川一中2019届高三第三次月考】函数在,上恒成立,则实数的取值范围是_【答案】【解析】当时,满足题意,当时,函数在上恒成立,即,令,则,令g(x)=则 所以g(x)在递增,因为g(0)=0,所以g(x)恒大于0,所以函数在上单
7、调递增,所以当时,函数,所以实数的取值范围是.【精选名校模拟】1已知曲线在点处的切线方程是,若恒成立,则实数的最大值为_【答案】.【解析】由题可得,则,因为 ,即恒成立,所以恒成立令,则,显然在上单调递增,且有唯一零点,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,所以,故实数的最大值为2【安徽六校教育研究会2019届高三第一次素质测试】已知函数,其中e为自然对数的底数,若存在实数,使成立,则实数a的值为_.来源:Z*X*X*K【答案】【解析】令,令,故在上是减函数,上是增函数,故当时,有最小值,而,来源:(当且仅当,即时,等号成立);故,若存在实数,使成立(当且仅当等号同时成立时,等号成立),故
8、,即,故答案为3已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是_来源:Z.X.X.K【答案】【解析】函数的定义域为,恒成立,即等价于,令,则,令,则在上恒成立,在上单调递增, 来源:Z+X+X+K故当时,函数单调递减;来源: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届高三10月月考】已知函数,若在上恒成立,则实数的取值范围是_【答案】【解析】若f(x)x2在(1,+)上恒成立,则等价为lnxax2在(1,+)上恒成立,即lnxx2a在(1,+)上恒成立,设h(x)=lnxx2,则h(x)=2x=,当x1时,h(x)0,即h(x)在1,+)上为减函数,则当x1
9、时,h(x)h(1)=12=1,则a1,故答案为: 5【四川省自贡市普高2019届第一次诊断性考试】函数存在唯一的零点,且 ,则实数的取值范围是_来源:ZXXK【答案】【解析】(i)当 时, ,令 ,解得 ,函数有两个零点,舍去(ii)当 时, ,令,解得x=0或 当a0时,0,当x或x0,f(x)0,此时函数f(x)单调递减;当0x-时,f(x)0,此时函数f(x)单调递增故x=是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点函数f(x)=ax3+3x2-1存在唯一的零点x0,且x00,则 即a24得a2(舍)或a-2当a0时0,当x或x0时,f(x)0,此时函数f(x)单调递增;当x0
10、时,f(x)0,此时函数f(x)单调递减x=是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点f(0)=-10,函数f(x)在(0,+)上存在一个零点,此时不满足条件综上可得:实数a的取值范围是(-,-2)故答案为:(-,-2) 6【四川省绵阳市江油中学2019届高三9月月考】已知函数,(e是自然对数的底数),对任意的R,存在,有,则的取值范围为_.【答案】【解析】对任意的x1R,存在x2,2,有f(x1)g(x2),故f(x)maxg(x)max,f(x)=,(x0),令f(x)0,解得:0xe,令f(x)0,解得:xe,故f(x)在(0,e)递增,在(e,+)递减,故f(x)max=f(
11、e)=,g(x)=2ex+a,a0时,g(x)0,g(x)在,2递减,g(x)max=g()=e+a,解得:a+(舍),a0时,令g(x)=0,解得:x=,(i)即a时,g(x)在,2递减,结合,不合题意,舍,(ii)2即a4e时,g(x)在,)递增,在(,2递减,故g(x)max=g()=,解得:a2;(iii)2即a4e时,g(x)在,2递增,g(x)max=g(2)=4e+2a,解得:a2e+,综上,a2,故答案为:2,+)7(2018江门调研*数形结合)设函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是_【答案】【解析】设,-网由题意知,存在唯一的整数使得在直线的下方,当时,当时,当
12、时,取最小值,当时,当时,直线恒过定点且斜率为,故且,解得, 8【山东省菏泽市2018届高三上学期期末考试】若不等式在(0,+)上恒成立,则a的取值范围是_.【答案】,+)来源:Z_X_X_K【解析】设,则,(i)当a0时, ,则在(0,+)上单调递增,所以在(0,+)上恒成立,与已知不符,故a0不符合题意.(jj )当 a0 时,令, ,且,当2a1,即时, ,于是在 (0,+)上单调递减,所以,即在上成立.则f(x)在上单调递减,故f(x) f (0)=0在(0,+)上成立,符合题意.当02a1,即0a时, , ,若,则, 在上单调递増;若在,则, 在上单调递减,又,则在上成立,即在上恒成
13、立,所以在上单调递增,则在上恒成立.与已知不符,故0a不符合题意.综上所述,a的取值范围,+).故答案为,+).学-9已知关于的不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围是_【答案】 【解析】 令 因此10(2019衡水中学调研*参变分离)已知函数满足,且存在实数使得不等式成立,则的取值范围为_【答案】【解析】,解得,解得,在递增,而,在恒成立,在恒成立,在递减,在递增,若存在实数使得不等式成立,只需即可,解得:11已知函数,其中为自然对数的底数,若不等式恒成立,则的最大值为_【答案】即: ,整理可得: ,即恒成立,则原问题转化为求解的最大值.求导可得: ,令,则 ,令可得: ,当时, 单调递增,
14、当时, 单调递减,当时, 取得最大值: ,且: 时, , ,据此可知在区间上单调递增,在区间上单调递减,即函数的最大值为,综上可得: 的最大值为.12(2019赣州联考*参变分离)已知函数(x2),若恒成立,则整数k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k而h(x)=,记g(x)=x3ln(x-1),(x2),则g(x)=0,g(x)在(2,+)上单调递增,又g(4)=1ln30,g(5)=22ln20,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),故正整数k的最大值是3 13设,不等式对恒成立,则的取值范围_【答案】【解析】根据题意有,即,结合题中所给的角的范围,求得的取值范围是