函数恒成立存在性问题1
函数的恒成立、存在性问题的方法总结大全(干货)
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关于函数的恒成立、存在性(能成立)问题关于二次函数的恒成立、存在性(能成立)问题是常考考点,其基本原理如下:(1)已知二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,则:0()00a f x >⎧>⇔⎨∆<⎩恒成立;0()00a f x <⎧<⇔⎨∆<⎩恒成立. (2)若表述为:“已知函数2()(0)f x ax bx c a =++≠”,并未限制为二次函数,则应有:00()000a a b f x c >==⎧⎧>⇔⎨⎨∆<>⎩⎩恒成立或;00()000a a b f x c <==⎧⎧<⇔⎨⎨∆<<⎩⎩恒成立或.注:在考试中容易犯错,要特别注意!!!恒成立问题与存在性(能成立)问题,在解决此类问题时,可转化为其等价形式予以解答,将此类问题的可能出现的17种情形归纳总结大全如下,并通过常考例题进行讲解:已知定义在[,]a b 上的函数()f x ,()g x .(1)[,]x a b ∀∈,都有()f x k >(k 是常数)成立等价于min [()]f x k >([,]x a b ∈). (2)[,]x a b ∀∈,都有()f x k <(k 是常数)成立等价于max [()]f x k <([,]x a b ∈). (3)[,]x a b ∀∈,都有()()f x g x >成立等价于min [()()]0f x g x ->([,]x a b ∈). (4)[,]x a b ∃∈,都有()()f x g x >成立等价于max [()()]0f x g x ->([,]x a b ∈). (5)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12()()f x g x >成立等价于min max [()][()]f x g x >. (6)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x >成立等价于min min [()][()]f x g x >. (7)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∀∈使得12()()f x g x >成立等价于max max [()][()]f x g x >. (8)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x >成立等价于max min [()][()]f x g x >.(9)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于min minmax max [()][()][()][()]g x f x g x f x ≤⎧⎨≥⎩.(10)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于()f x 的值域与()g x 的值域交集不为∅.(11)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x k +≥(k 是常数)成立等价于min max [()][()]f x g x k +≥.(12)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于max min [()][()]g x f x k-≤且.max min [()][()]f x g x k -≤. 特别地,1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x f x k -≤(k 是常数)成立等价于max min ()()f x f x k -≤.(13)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于min max [()][()]g x f x k-≥或.min max [()][()]f x g x k -≥. 特别地,1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x f x k -≥(k 是常数)成立等价于min max ()()f x f x k -≥.(14)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于min max [()][()]g x f x k-≤且.min max [()][()]f x g x k -≤. 特别地,1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x f x k -≤(k 是常数)成立等价于min max ()()f x f x k -≤.(15)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于max min [()][()]g x f x k-≥或.max min [()][()]f x g x k -≥. 特别地,1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x f x k -≥(k 是常数)成立等价于max min ()()f x f x k -≥.(16)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于min min [()][()]g x f x k-≤且.max max [()][()]f x g x k -≤. (17)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于max max [()][()]g x f x k-≥或.min min [()][()]f x g x k -≥. 【评注】(9)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于min minmax max[()][()][()][()]g x f x g x f x ≤⎧⎨≥⎩.()y g x =所在区域能包含()y f x =所在区域时,满足条件.∀⊆∃.题目中有时会这样表述:对任意的1[,]x a b ∈,都有2[,]x a b ∈,使得12()()f x g x =成立,(9)的表达的意思完全相同.所以大家要深入理解定理中的“任意的”、“都有”的内涵:即当1[,]x a b ∈时,()f x 的值域不过是()g x 的子集.【例1】(1)(2010•山东•理14)若对任意0x >,231xa x x ++恒成立,则a 的取值范围是 . (2)现已知函数2()41f x x x =-+,且设12314n x x x x <<<⋯<,若有12231|()()||()()||()()|n n f x f x f x f x f x f x M --+-+⋯+-,则M 的最小值为( )A .3B .4C .5D .6(3)已知21()lg(31)()()2x f x x x g x m =++=-,,若对任意1[03]x ∈,,存在2[12]x ∈,,使12()()f x g x >,则实数m 的取值范围是 .(4)已知函数()f x x =,2()252()g x x mx m m R =-+-∈,对于任意的1[2,2]x ∈-,总存在2x R ∈,使得12()()f x g x =成立,则实数m 的取值范围是( ) A .1[,1]9B .(,1]-∞C .(,1][4,)-∞+∞D .(,1][3,)-∞+∞(5)已知函数2()1f x x x =-+,[1,2]x ∈,函数()1g x ax =-,[1,1]x ∈-,对于任意1[1,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,4]-∞- B .[4,)+∞C .(,4][4,)-∞-+∞D .(,4)(4,)-∞-+∞(6)(2008•天津•文10)设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时a 的取值集合为( ) A .{|12}a a <B .{|2}a aC .{|23}a aD .{2,3}(7)(2008•天津•理15)设1a >,若仅有一个常数c 使得对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log a a x y c +=,这时a 的取值的集合为 .)0x >,12x∴(当且仅当112353=+15,故答案为:1[,)5+∞.2()x x =-的图象是开口向上,过的抛物线,由图象可知,函数在上单调递减,在上单调递增,12314n x x x x <<<⋯<,(1)2f ∴=-,(2)f =-对应的函数值(2()41f x x x =-+图象上的点的纵坐标)之差的绝对值,结合231)||()()||()()|n n f x f x f x f x -+-+⋯+-表示函数max M ,||(1)(2)f f -5M ,故上单调递增,)法一:()2(2f x x ==-+2,2]时,x 2()3f x ,(f x ∴12)(22)2x x +=--<+,令f 单调递增,当(1,2]x ∈-,也是最大值;又(2)f 22[52m m --∈--,对于任意的的值域的子集,22m ,1m 或4m ,故选:)因为2()f x x x =-0时,()g x 在[1-[1,1]B a a =---,由题意可得,1113-,解得4a ;0时,()g x 在[1-的值域为[1,1]a a ---, 1113-,解得4a -,4][4,)+∞.故选:C .)3xy =,得,在[,2a a 上单调递减,所以2a ,即2a 故选:B .)log log a x c +,log a xy c ∴=,cxy a ∴=c a1122a a -⇒223a c log c +⎧⎨⎩的取值的集合为{2}.故答案为:【评注】深入理解(6)题题干中的“任意的”、“都有”的内涵:即当[,2]x a a ∈时,()f x 的值域M 不过是2[,]a a 的子集.值得关注的是:“[,2]x a a ∈”是指每一个这样的x ,2[,]y a a ∈是指存在这样的y ,理解到由函数的定义域导出值域M 是2[,]a a 的子集,由此才有:222[,][,]2a a a a ⊆.(6)与(7)唯一的差别就是:(7)中要求时唯一的,如何转化“唯一”这个条件是本题的关键,与函数的单调性联系起来来进行解答,需要有较强的转化问题的能力. 【例2】已知函数2()[2sin()sin ]cos ,3f x x x x x x R π=++∈.(1)求函数()f x 的最小正周期; (2)若存在05[0,]12x π∈,使不等式0()f x m <成立,求m 的取值范围. ))x .存在【例3】已知实数0a >,且满足以下条件:①x R ∃∈,|sin |x a >有解;②3[,]44x ππ∀∈,2sin sin 10x a x +-; 求实数a 的取值范围.【解析】实数10得:1sin sin a x-2[,1]2t ∈时,2()2f t f =1sin sin ax -22a ;综上,a 的取值范围是2{1}a a <.【例4】(1)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈,函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.对任意1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x <成立.求k 的取值范围.(min min ()()g x f x <)(2)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈.函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.对任意1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x =成立,求k 的取值范围.(()f x 的值域是()g x 的值域的子集即可.) (3)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈.函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.存在1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x =成立,求k 的取值范围.(()g x 的值域与()f x 的值域的交集非空.)5k ,解得5k ,则求5k .,当[0,1]x ∈时,函数单调递增,2[,2k k k +2)[5,2210]k k ∈++,[0,1],存在210]k +,即225222k k k k k ⎧⎨++⎩,解得5k ,则求5k . 时,函数单调递增,2,2]k k +,1)k x +++10]+,由对存,存在2x 1()f x =成2][5,2k +,即252k k +且22210k k k +,解得4114k-或1414k --.【例5】已知(2)23x f x x =-+. (1)求()f x 的解析式;(2)函数2(2)5()1x a x ag x x +-+-=-,若对任意1[24]x ∈,,总存在2[24]x ∈,,使12()()g x f x =成立,求a 取值范围.,即2()(log )2log f t t =-)(log 2log x x =-+【例6】(1)已知函数1()f x e =-,3(4)g x x x =-+-,若有()()f a g b =,则b 的取值范围为( )A .]2222[+-,B .)2222(+-,C .]31[,D .)31(,(2)已知函数()1x f x e =-,2()44g x x x =-+-.若有()()f a g b =,则b 的取值范围为( ) A.[2-+ B.(2-+ C .[1,3]D .(1,3))()f x e =【例7】(1)(2014•江苏•10)已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意[,1]x m m ∈+都有()0f x <,则实数m 的取值范围为 .(2)已知函数2()(f x x bx c b =++、)c R ∈且当1x时,()0f x ,当13x 时,()0f x 恒成立. (ⅰ)求b ,c 之间的关系式;(ⅱ)当3c 时,是否存在实数m 使得2()()g x f x m x =-在区间(0,)+∞上是单调函数?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.(3)(2017•天津•理8)已知函数23,1()2,1x x x f x x x x ⎧-+⎪=⎨+>⎪⎩,设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a +在R 上恒成立,则a 的取值范围是( ) A .47[,2]16-B .4739[,]1616-C .[-D .39[]16- (4)已知定义域为R 的函数()f x 满足22(())()f f x x x f x x x -+=-+. (①)若(2)3f =,求(1)f ;又若(0)f a =,求()f a ;(①)设有且仅有一个实数0x ,使得00()f x x =,求函数()f x 的解析表达式.【解析】(1)二次函数2()1f x x mx =+-的图象开口向上,对于任意[,1]x m m ∈+,都有()0f x <成立,∴(1)0与(1)0f 同时成立,则必有m ,使满足题设的(g 22()()g x f x b m x c =+-+开口向上,且在0b .20b m ∴.3c ,1)4b ∴=-.这与上式矛盾,从而能满足题设的实数【评注】本题主要考查一元二次函数的图象与性质.一元二次函数的对称性、最值、单调性是每年高考必考内容,要引起重视.)法一:当1x 时,关于x 的不等式)||2x x a +在R 2332x a x x +-+,2133322x a x x +--+,由132y x =+-的对称轴为14处取得最大值-3的对称轴为334x =处取得最小值47391616a① 时,关于x 的不等式)||2x x a +在R 上恒成立,即为22)2x a x x++, 22)2x a x +,由3232()22322x x x x =-+-=-(当且仅当21)3x =>取得最大值212222x x x =(当且仅当21)x =>取得最小值2.则32a ①由①①可得,47216a . ()x 的图象和折线||2xa =+,1x 时,y =11145x解得4716a =-;1x >时,y 解得2a =.由图象平移可得,47216a .故选:法三:根据题意,作出的大致图象,如图所示.【例8】(2012•陕西•理21第2问•文21第3问)设函数2()f x x bx c =++,若对任意1x ,2[1,1]x ∈-,有12|()()|4f x f x -,求b 的取值范围.|4, 4M ,即min 4M . 2b <-时,min )|(1)f =-102b -<时,即2b 时,24M 恒成立,所以2b ;012b- 时,即20b 时,21)4M 恒成立,所以20b ;综上可得,22b -,即b 的取值范围是。
高一函数恒成立与存在性问题
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函数恒成立与存在性问题沈阳市第十一中学赵拥权(一)基础知识:1.恒成立问题:①②③④⑤⑥2.存在性问题:①②③④⑤⑥3.恒成立与存在性混合不等式问题:①②4.恒成立与存在性混合等式问题:若f(x),g(x)的值域分别为A,B,则①②③5.解决数学恒成立与存在性问题的方法:①函数性质法;②参数分离(主参分离)法;③主参互换法;④数形结合法;典例分析:例一:(1). 已知时不等式恒成立,则x的取值范围为___;(2).不等式对满足的一切实数m都成立,则x的取值范围为___;(3).已知a是实数,函数在x上恒小于零,则实数a的取值范围____;(4).若关于x的不等式在区间(1,4)上恒成立,则实数a的取值范围____;(5). 已知a是实数,函数在x上,则实数a的取值范围____;(6).不等式对于任意都成立,则m的取值范围为___;.(7).已知函数,当时,恒有f(x),则a 的取值范围_____(8). 已知函数当时,恒有f(x),则a的取值范围_____(9) 已知一次函数当时,恒有f(x),则m 的取值范围_____例二:(1).若存在实数x,使关于x的不等式成立,则实数a的取值范围____;(2). 关于x的不等式在区间,则实数a的取值范围____;(3).关于x的二次方程在区间,则实数m的取值范围____;(4).不等式对于,则m的取值范围为___;.(5). 当时,不等式有解的取值范围;例三:已知函数①的取值范围;②的取值范围;③的取值范围;④的取值范围;⑤的取值范围;⑥的取值范围;例四:(1.当时,不等式恒成立的取值范围;(2). 当时,不等式恒成立的取值范围;(3).已知若或g(x),则m的取值范围习题:1. 当时,不等式恒成立的取值范围;2.已知函数f(x)=(2x-a),恒有的取值范围;3.已知函数f(x)=,恒有的取值范围;4. 已知函数f(x)=lg (),恒有的取值范围;5. 已知函数f(x)=,恒有的取值范围;6. 已知函数f(x)=,恒有的取值范围;7. 已知函数f(x)=,恒有的取值范围;8. 已知函数f(x)=,恒有的取值范围;9. 已知函数f(x)=,恒有的取值范围;。
恒成立与存在性问题课件
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数列极限问题例题
要点一
总结词
数列极限问题例题是恒成立与存在性问题中另一类常见的 题目,主要考察学生对数列极限的定义和求解能力。
要点二
详细描述
数列极限问题例题通常包括给定数列的通项公式,求数列 的极限值,或者在一定条件下判断数列的收敛性等问题。 在解题时,学生需要熟练掌握极限的定义和求解方法,以 及数列的通项公式和收敛性的判断等知识。
总结词
对于连续函数,极值点通常在导数为零 的点处取得。
VS
详细描述
对于一元函数,我们可以通过求解导数为 零的点来找到极值点。而对于多元函数, 我们需要求解偏导数为零的点,这些点通 常被称为驻点。
数列中项问题
总结词
详细描述
总结词
详细描述
数列中项问题是探求数列中 某一项的值小于或大于该项 前面的所有项和该项后面的 所有项。
02
反证法
反证法是一种间接证明存在性命题的方法。它通过假设命题不成立,然
后推出矛盾,从而证明命题的正确性。
03
排除法
排除法是一种通过排除不可能的情况来证明存在性命题的方法。它通过
列出所有不可能的情况,然后证明其中至少有一种情况是成立的,从而
证明命题的正确性。
03
恒成立问题的应用
函数最值问题
总结词
函数最值问题是恒成立问题的一个重要应用,通过求解函数的最值,可以解决许 多实际生活中的问题。
详细描述
函数最值问题主要研究一个或多个自变量取值时,函数所取得的最大或最小值。 在解决函数最值问题时,通常需要考虑函数的单调性、极值、导数等性质,以及 可能涉及的几何意义等。
数列极限问题
总结词
数列极限问题是数学中的一个经典问题,主要研究当数列的 项数趋于无穷时,数列的项的值是如何变化的。
恒成立问题与存在性问题(最新精华)
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恒成立问题与存在性问题思路一:(1)若函数)(x f 在D 区间上存在最小值min )(x f 和最大值max )(x f ,则不等式a x f >)(在区间D 上恒成立a x f >⇔min )(;不等式a x f ≥)(在区间D 上恒成立a x f ≥⇔min )(;不等式a x f <)(在区间D 上恒成立a x f <⇔max )(;不等式a x f ≤)(在区间D 上恒成立a x f ≤⇔max )(;(2)若函数在D 区间上不存在最小值min )(x f 和最大值max )(x f ,且值域为),(n m 则 不等式a x f >)(或))((a x f ≥在区间D 上恒成立a m ≥⇔;不等式a x f <)(或a x f ≤)(在区间D 上恒成立a n ≤⇔。
例题1:已知函数.ln )(x x x f =(1)求函数.ln )(x x x f =的最小值;(2)若对所有的1≥x 都有1)(-≥ax x f ,求实数a 的取值范围。
答案:(1)11min )()(---==e e f x f ;(2)]1,(-∞变式:设函数)1ln(2)1()(2x x x f +-+=(1)求函数)(x f 的单调区间;(2)若当]1,1[1--∈-e e x 时,不等式m x f <)(恒成立,求实数m 的取值范围;(3)若关于x 的方程a x x x f ++=2)(在区间]2,0[上恰有两个相异实根,求实数a 的取值范围。
答案:(1)递增区间是),0(+∞;递减区间是)0,1(-(2)22->e m(3))3ln 23,2ln 22(--思路二(1)若函数)(x f 在D 区间上存在最小值min )(x f 和最大值max )(x f ,即],[)(n m x f ∈则不等式有解的问题有下列结论:不等式a x f >)(在区间D 上有解max )(x f a <⇔;不等式a x f ≥)(在区间D 上有解max )(x f a ≤⇔;不等式a x f <)(在区间D 上有解min )(x f a >⇔;不等式a x f ≤)(在区间D 上有解min )(x f a ≥⇔。
恒成立与存在性问题
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函数中的 恒成立和存在性 问题
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(1)恒成立问题 1. ∀x∈D,均有 f(x)>A 恒成立,则 f(x)min>A; 2. ∀x∈D,均有 f(x)﹤A 恒成立,则 f(x)max<A. 3. ∀x∈D,均有 f(x) >g(x)恒成立,则 F(x)= f(x)- g(x) >0
x1, x2 D, 使得f (x1) g(x2 ) 两值域有交集 对x1, x2 , 有f (x1) g(x2 ) f (x)值域 g(x)值域
x1, 对x2 , 都有f (x1) g (x2 ) f (x)值域 g(x)值域
两x个1, x变2 量D,都有f (x1) g(x2 ) f (x)min g(x)max
(2)存在性问题
1. ∃x0∈D,使得 f(x0)>A 成立,则 f(x) max >A; 2. ∃x0∈D,使得 f(x0)﹤A 成立,则 f(x) min <A
3. ∃x0∈D,使得 f(x0) >g(x0)成立,设 F(x)= f(x)- g(x)
∴ F(x) max >0
4. ∃x0∈D,使得 f(x0) <g(x0)成立,设 F(x)= f(x)- g(x)
练习 使得f (x1) g(x2 ),求a的取值范围。
PART 1
若本题(2)条件改为:对任意x1 (0,),使得任意的x2 [0,1] 都有f (x1) g(x2 )求a的取值范围
x1, x2 D, 使得f (x1) g(x2 ) 两值域有交集 对x1, x2 , 有f (x1) g(x2 ) f (x)值域 g(x)值域
使得f (x1) gx2 ,求a的范围。
高一函数恒成立与存在性问题
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高一函数恒成立与存在性问题本文主要介绍了数学中恒成立与存在性问题的基础知识和解决方法。
其中恒成立问题包括六种情况,分别是当a大于所有f(x)时,a也大于f(x)的最大值;当a小于所有f(x)时,a也小于f(x)的最小值;当g(x)大于f(x)时,g(x)-f(x)大于0;当g(x)小于f(x)时,g(x)-f(x)小于0;当f(x1)大于g(x2)时,f(x1)也大于g(x2)的最大值;当f(x1)小于g(x2)时,f(x1)也小于g(x2)的最小值。
存在性问题同样包括六种情况,与恒成立问题类似。
此外,还介绍了恒成立与存在性混合不等式问题和恒成立与存在性混合等式问题,以及解决这些问题的方法。
对于恒成立问题,可以采用反证法或数学归纳法;对于存在性问题,可以采用构造法或反证法。
在解决问题时,需要注意精确表述和符号运用。
例四:1) 当$x\in(1,2)$时,不等式$(x-1)^2<\log_a{x}$恒成立,求实数$a$的取值范围。
改写后:对于$x\in(1,2)$,使得$(x-1)^2<\log_a{x}$恒成立,求实数$a$的取值范围。
2) 当$x\in(0,\infty)$时,不等式$4x<\log_a{x}$恒成立,求实数$a$的取值范围。
改写后:对于$x\in(0,\infty)$,使得$4x<\log_a{x}$恒成立,求实数$a$的取值范围。
3) 已知$f(x)=m(x-2m)(x+m+3)$,$g(x)=2x-2$。
若对于所有$x\in\mathbb{R}$,都有$f(x)g(x)$,则$m$的取值范围是什么?改写后:已知$f(x)=m(x-2m)(x+m+3)$,$g(x)=2x-2$。
若对于所有$x\in\mathbb{R}$,都有$f(x)g(x)$,求$m$的取值范围。
题:1.当$x\in(-\infty,-1]$时,不等式$(m^2-m)4x-2x<0$恒成立,求实数$m$的取值范围。
方法技巧专题16 函数中恒成立与存在性问题(解析版)
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函数中恒成立与存在性问题二、函数中恒成立问题【例1】不等式3ln 1xx e a x x --≥+对任意(1,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围( )A .(,1]e -∞-B .2(,2]e -∞-C .(,2]-∞-D .(,3]-∞-【解析】3ln 1x a x x e x -≤--对()1,x ∀∈+∞恒成立,即31ln x x e x a x ---≤对()1,x ∀∈+∞恒成立,从而求31ln x x e x y x ---=,()1,x ∈+∞的最小值,而33ln 3ln 3ln 1x x x x x x e e e e x x ---==≥-+故313ln 113ln x x e x x x x x ---≥-+--=-即313ln 3ln ln x x e x xx x----≥=-当3ln 0x x -=时,等号成立,方程3ln 0x x -=在()1,+∞内有根,故3min13ln x x e x x -⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,所以3a ≤-,故选D.【例2】已知函数()ln f x ax x x =+的图象在点e x =(e 为自然对数的底数)处的切线的斜率为3. (1)求实数a 的值;(2)若2()f x kx ≤对任意0x >成立,求实数k 的取值范围. 【解析】(1)∵()ln f x ax x x =+,∵'()ln 1f x a x =++, 又∵()f x 的图象在点e x =处的切线的斜率为3,∵'(e)3f =, 即lne 13a ++=,∵1a =; (2)由(1)知,()ln f x x x x =+, ∵2()f x kx ≤对任意0x >成立1ln xk x+⇔≥对任意0x >成立, 令1ln ()xg x x +=,则问题转化为求()g x 的最大值, 221(1ln )ln '()x x x x g x x x ⋅-+==-,令'()0g x =,解得1x =, 当01x <<时,'()0g x >,∵()g x 在(0,1)上是增函数; 当1x >时,'()0g x <,∵()g x 在(1,)+∞上是减函数. 故()g x 在1x =处取得最大值(1)1g =,∵1k ≥即为所求. 2.巩固提升综合练习【练习1】已知函数()log a f x x =,()2log (22)a g x x t =+-,其中0a >且1a ≠,t R ∈. (1)若4t =,且1[,2]4x ∈时,()()()F x g x f x =-的最小值是-2,求实数a 的值; (2)若01a <<,且1[,2]4x ∈时,有()()f x g x ≥恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)15;(2)[2,)+∞. 【解析】(1)∵4t =,∵24(1)()()()2log (22)log log a a a x F x g x f x x x x+=-=+-=1log 4(2)a x x=++ 易证1()4(2)h x x x =++在1[,1]4上单调递减,在[1,2]上单调递增,且1()(2)4h h >,∵min ()(1)16h x h ==,max 1()()254h x h ==,∵当1a >时,min ()log 16a F x =,由log 162a =-,解得14a =(舍去)当01a <<时,min ()log 25a F x =,由log 252a =-,解得15a =. 综上知实数a 的值是15. (2)∵()()f x g x ≥恒成立,即log 2log (22)a a x x t ≥+-恒成立,∵1log log (22)2a a x x t ≥+-.又∵01a <<,1[,2]4x ∈22x t ≤+-,22t x ≥-+∵恒成立,∵max (22)t x ≥-.令2117122)([,2])484y x x =-=-+∈,∵max 2y =.故实数t 的取值范围为[2,)+∞.【练习2】若(0,)x ∈+∞,1ln x e x x a x-≥-+恒成立,则a 的最大值为( )A .1B .1eC .0D .e -【答案】C【解析】设x x t ln -=,则11x t e e x--=,原不等式等价于1t e t a --≥恒成立,设1ln ,1y x x y x-='=-是单调递增的,零点为1x =,函数y 的最小值为1,故1t ≥,()()11,1t t f t e t f t e --'=-=-,零点是1t = ()f t 在[)1,+∞上单调递增,故()min 0f t =,故0a ≤.故选C.【练习3】已知a R ∈,设函数⎩⎨⎧>-≤+-=1,ln 1,22)(2x x a x x a ax x x f 若关于x 的不等式0)(≥x f 在R 上恒成立,则a 的取值范围为( ) A .[]0,1 B .[]0,2 C .[]0,e D .[]1,e【答案】C 【解析】∵(0)0f ≥,即0a ≥,当01a ≤≤时,2222()22()22(2)0f x x ax a x a a a a a a a =-+=-+-≥-=->, 当1a <时,(1)10f =>,故当0a ≥时,2220x ax a -+≥在(,1]-∞上恒成立; 若ln 0x a x -≥在(1,)+∞上恒成立,即ln xa x≤在(1,)+∞上恒成立, 令()ln xg x x=,则2ln 1'()(ln )x g x x -=,当,x e >函数单增,当0,x e <<函数单减,故max ()()g x g e e ==,所以a e ≤.当0a ≥时,2220x ax a -+≥在(,1]-∞上恒成立; 综上可知,a 的取值范围是[0,]e , 故选C.1.例题【例1】定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=,当[]0,2x 时,()[)[)232,0,11,1,22x x x x f x x -⎧-∈⎪⎪=⎨⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩,若当[)4,2x ∈--时,不等式()2142m f x m ≥-+恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[]2,3B .[]1,3C .[]1,4D .[]2,4【答案】B【解析】因为当[)4,2x ∈--时,不等式()2142m f x m ≥-+恒成立,所以()2min 142m f x m ≥-+,当[)[)4,2,40,2x x ∈--+∈时,()()()112424f x f x f x =+=+ ()()[)[)2342144,40,1411,41,242x x x x x +-⎧⎡⎤+-++∈⎪⎣⎦⎪=⎨⎛⎫⎪-+∈ ⎪⎪⎝⎭⎩当[)40,1x +∈时,()()()211114444416f x x x ⎡⎤=+-+≥-⨯=-⎣⎦,当[)41,2x +∈时,()342111424x f x +-⎛⎫=-≥- ⎪⎝⎭,因此当[)4,2x ∈--时,()2min1113442m f x m m =-≥-+∴≤≤,选B.【例2】若对I x ∀,()2,x m ∈+∞,且12x x <,都有122121ln ln 1x x x x x x -<-,则m 的取值范围是( )注:( e 为自然对数的底数,即 2.71828e =…) A .1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .[),e +∞C .[)1,+∞D .[)1,-+∞ 【答案】C【解析】因为对于()ln f x x =,定义域为()0,∞+ ,所以120x x << 当满足120x x <<时,122121ln ln 1x x x x x x -<-成立化简可得122121ln ln x x x x x x -<-,移项合并后可得121221ln ln x x x x x x +<+,即()()1221ln 11ln x x x x +<+因为120x x <<,所以可等价于()()2121ln 1ln 1x x x x ++<即满足()ln 1x g x x +=为减函数,()221ln 1ln 'x xg x x x ---==, 因为()ln 1x g x x +=为减函数,所以()'0g x ≤,即2ln 0xx -≤, 则1x ≥ ,因为对1x ∀,()2,x m ∈+∞,且12x x <,都有122121ln ln 1x x x x x x -<-所以1m ≥ ,即m 的取值范围为[)1,+∞,故选C. 【例3】已知函数21ln 21)(2-+-=x x a x x f ,对任意x ∈[1,+∞),当mx x f ≥)(恒成立时实数m 的最 大值为1,则实数a 的取值范围是 .【解析】对任意x ∈[1,+∞),有f(x)≥mx恒成立,即()f x m x ≥恒成立,即min()f x m x ⎡⎤≤⎢⎥⎣⎦,又当f(x)≥mx 恒成立时实数m 的最大值为1,所以min()1f x x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.因为(1)11f = 所以问题等价转化为()1f x x≥在[1,)+∞上恒成立,即()0f x x -≥在[1,)+∞上恒成立. 设()()g x f x x =-211ln 22x a x =--(1x ≥),2()x ag x x-'=①当1a ≤时,因为1x ≥,所以2()0x ag x x-'=≥,因此()g x 在[1,)+∞上是单调递增函数,所以()(1)0g x g ≥=,即()0f x x -≥在[1,)+∞上恒成立;②当1a >时,在上,有()0g x '<;在)+∞上,有()0g x '>, 所以()g x 在上为单调递减函数,在)+∞上为单调递增函数. 当(1,)x a ∈,有()(1)0g x g <=,即()0f x x -≥在[1,)+∞上不恒成立. 综合①②得:实数a 的取值范围是(,1]-∞.2.巩固提升综合练习 【练习1】已知函数,,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )A .(]e ,∞-B .),(e ∞-C .),(2-e∞ D .⎥⎦⎤ ⎝⎛∞2-e , 【答案】D【解析】因为所以即,即当时,恒成立,所以在内是一个增函数,设,则有即 ,设则有, 当时,即,当时,即所以当时,最小,即 ,故选D.【练习2】已知定义在R 上的偶函数()f x 在[0,)+∞上递减,若不等式2(ln 1)(ln 1)f ax x f ax x -+++--()31f ≥对[]1,3x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[]2,e B .1[,)e+∞C .1[,]e eD .12ln 3[,]3e +【答案】D【解析】由题设可得(ln 1)(ln 1)f ax x f ax x -++=--,则原不等式可化为(ln 1)(1)f ax x f -++≥, 即ln 11ax x --≤,也即ln 20ax x --≤在[1,3]上恒成立,由于0x >,因此2ln xa x+≤, 令2ln ()x h x x +=,则/2212ln 1ln ()x x h x x x --+==-,所以当1ln 1x x e >-⇒>时,/()0h x <,函数2ln ()x h x x+=单调递减,因11e <,故函数2ln ()x h x x+=在[1,3]上单调递减, 故min max 2ln13ln 3()2,()13h x h x ++===, 当11x e e -==时,函数1min 12ln ()e h x e e --+==,所以a e ≤,应选答案D.【练习3】若,满足恒成立,则实数的取值范围为__________.【答案】【解析】(1),显然成立;(2)时,由 ,由在为增在恒成立,由在为增,,,综上,,故答案为.【三】数形结合法1.例题【例1】已知函数()222f x x kx =-+,在1x ≥-恒有()f x k ≥,求实数k 的取值范围.【解析】令()()222F x f x k x kx k=-=-+-,则()0F x ≥对[)1,x ∈-+∞恒成立,而()F x 是开口向上的抛物线.当图象与x 轴无交点满足0∆<,即()24220k k ∆=--<,解得21k -<<.当图象与x 轴有交点,且在[)1,x ∈-+∞时()0F x ≥,则由二次函数根与系数的分布知识及图象可得: ()010212F k ⎧⎪∆≥⎪⎪-≥⎨⎪-⎪-≤-⎪⎩,解得32k -≤≤-,故由①②知31k -≤<.【例2】已知函数f (x )=⎩⎨⎧-|x 3-2x 2+x |, x <1,ln x , x ≥1,若对于∀t ∈R ,f (t )≤kt 恒成立,则实数k 的取值范围是________. 【答案】[1e,1]【解析】令y =x 3-2x 2+x ,x <1,则y ′=3x 2-4x +1=(x -1)·(3x -1), 令y ′>0,即(x -1)(3x -1)>0,解得x <13或x >1.又因为x <1,所以x <13.令y ′<0,得13<x <1,所以y 的增区间是(-∞,13),减区间是(13,1),所以y 极大值=427.根据图像变换可作出函数y =-|x 3-2x 2+x |,x <1的图像.又设函数y =ln x (x ≥1)的图像经过原点的切线斜率为k 1,切点(x 1,ln x 1),因为y ′=1x ,所以k 1=1x 1=ln x 1-0x 1-0,解得x 1=e ,所以k 1=1e .函数y =x 3-2x 2+x 在原点处的切线斜率k 2=1.因为∀t ∈R ,f (t )≤kt ,所以根据f (x )的图像,数形结合可得1e≤k ≤1.2.巩固提升综合练习【练习1】已知定义在R 上的奇函数()f x 满足:当0x ≥时,()3f x x =,若不等式()()242f t f m mt ->+对任意实数t 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(,-∞ B .()C. ()),0-∞⋃+∞ D .(),-∞⋃+∞【答案】A【解析】当0x <时,()33()()()()f x f x x f x x x R f x =--=⇒=∈⇒在R 上是增函数242t m mt ⇒->+对任意实数t 恒成立2442t mt t m ⇒->++对任意实数t 恒成立,结合二次函数图象可得201680m m m <⎧⇒⇒∈⎨∆-<⎩(,-∞,故选A.【练习2】若不等式()2211x m x ->-对任意[]1,1m ∈-恒成立,实数x 的取值范围是 .12x <<【解析】()2211x m x ->-可转化为()21210m x x --+<,设()()21210f m m x x =--+<,则()f m 是关于m 的一次型函数,要使()0f m <恒成立,只需()()221201220f x x f x x ⎧=-<⎪⎨-=--+<⎪⎩,12x <<. 【练习3】已知函数23ln ,1(),46,1x x f x x x x -≤⎧=⎨-+>⎩若不等式()|2|f x x a ≥-对任意(0,)x ∈+∞上恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .13,3e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[3,3ln 5]+C .[3,4ln 2]+D .13,5e⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由题意得:设g(x)=|2|x a -,易得a >0,可得2,2g(x)=2,2a x a x ax a x ⎧-≥⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩<,g(x)与x 轴的交点为(,0)2a ,①当2ax ≥,由不等式()|2|f x x a ≥-对任意(0,)x ∈+∞上恒成立,可得临界值时,()g()f x x 与相 切,此时2()46,1f x x x x =-+>,()2,2a g x x a x =-≥,可得'()24f x x =-,可得切线斜率为2,242x -=,3x =,可得切点坐标(3,3), 可得切线方程:23y x =-,切线与x 轴的交点为3(,0)2,可得此时322a =,3a =, 综合函数图像可得3a ≥;②同理,当2ax <,由()g()f x x 与相切, (1)当2()46,1f x x x x =-+>,()2,2a g x x a x =-+<,可得'()24f x x =-,可得切线斜率为-2,242x -=-,1x =,可得切点坐标(1,3),可得切线方程25y x =-+,可得5a =,综合函数图像可得5a ≤,(2)当()3ln ,1f x x x =-≤,()2,2a g x x a x =-+<,()g()f x x 与相切,可得'1()f x x, 此时可得可得切线斜率为-2,12x -=-,12x =,可得切点坐标1(,32)2In +,可得切线方程:1(32)2()2y In x -+=--,242y x In =-++可得切线与x 轴的交点为2(2,0)2In +,可得此时2222a In =+,42a In =+, 综合函数图像可得42a In ≤+,综上所述可得342a In ≤≤+,故选C.1.例题【例1】 已知函数f (x )=x ||x 2-a ,若存在x ∈[]1,2,使得f (x )<2,则实数a 的取值范围是________. 【答案】 (-1,5)【解析】解法1 当x ∈[1,2]时,f (x )<2,等价于|x 3-ax |<2,即-2<x 3-ax <2,即x 3-2<ax <x 3+2,得到x 2-2x <a <x 2+2x,即⎝⎛⎭⎫x 2-2x min <a <⎝⎛⎭⎫x 2+2x max ,得到-1<a <5. 解法2 原问题可转化为先求:对任意x ∈[1,2],使得f (x )≥2时,实数a 的取值范围. 则有x |x 2-a |≥2,即|a -x 2|≥2x.(1) 当a ≥4时,a ≥x 2+2x ≥22+22=5,得到a ≥5.(2) 当a ≤1时,x 2-a ≥2x ,有a ≤x 2-2x ≤1-21=-1,得到a ≤-1.(3) 当1<a <4时,|a -x 2|≥0,与2x >0矛盾.那么有a ≤-1或a ≥5,故原题答案为-1<a <5. 【例2】已知=)(x f x x +221,=)(x g a x -+)1ln(,若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f >,求实数a 的取值范围;【答案】()4,-+∞【解析】()(),f x g x 在[]0,2上都是增函数,所以()f x 的值域,,]40[=A ()g x 的值域]3ln ,[a a B --=.若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f >,则min max )()(x g x f >,即4>a -,所以4->a .实数a 的取值围是()4,-+∞.AB ≠∅.(【例3】已知=)(x f x x +221,=)(x g a x -+)1ln(,若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f =,求实数a 的取值范围.【答案】[]4,ln3-【解析】()(),f x g x 在[]0,2上都是增函数,所以()f x 的值域,,]40[=A ()g x 的值域]3ln ,[a a B --=. 若存在21,x x 使得)()(21x g x f =,则A B ≠∅,∵4a -≤且ln30a -≥,∵实数a 的取值围是[]4,ln3-.2.巩固提升综合练习【练习1】已知函数22()()()xaf x x a e e=+++,若存在0x ,使得024()1f x e ≤+,则实数a 的值为______. 【答案】2211e e -+ 【解析】函数f (x )=(x+a )2+(e x +a e)2, 函数f (x )可以看作是动点M (x ,e x )与动点N (-a ,-ae)之间距离的平方, 动点M 在函数y=e x 的图象上,N 在直线y=1e x 的图象上,问题转化为求直线上的动点到曲线的最小距离,由y=e x 得,y′=e x =1e,解得x=-1,所以曲线上点M (-1,1e )到直线y=1e x 的距离最小,最小距离则f (x )≥241e +, 根据题意,要使f (x 0)≤241e +,则f (x 0)=241e +, 此时N 恰好为垂足,由K MN =-e ,解得a=2211e e -+ . 故答案为:2211e e -+.【练习2】已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若1x ∃、2R x ∈,12x x ≠,使得12()()f x f x =成立,则a的取值范围是( ). A .2a > B .2a <C .22a -<<D .2a <-或2a >【答案】B【解析】当2a <时,12a <,函数()f x 在,2a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上递增,在,12a ⎛⎫⎪⎝⎭上递减,则:1x ∃、2R x ∈,12x x ≠,使得12()()f x f x =成立.当2a ≥时,12a≥,函数()f x 在(),1-∞上递增,在()1,+∞也递增, 又21111a a -+⨯=⨯-,所以函数()f x 在R 上单调递增,此时一定不存在1x 、2R x ∈,12x x ≠,使得12()()f x f x =成立.故选B.【练习3】已知函数24,0(),0x x x f x e e x x⎧+-≤⎪=⎨->⎪⎩,2()314g x x x =--,若存在实数x ,使得()()18g m f x -=成立,则实数m 的取值范围为( ) A .)7,4(- B .[4,7]-C .(,4)(7,)-∞-+∞D .(,4][7,)-∞-+∞【答案】D【解析】由题意,当0x ≤时,()|2|44f x x =+-≥-,当且仅当2x =-时取“=”,当0x >时,函数()x e f x e x =-,则2(1)'()xx e f x x-=, 当(0,1)x ∈时,()0f x '<,当时,()0f x '>,所以函数()f x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调增, 所以()(1)0f x f ≥=,综上可得()4f x ≥-,因为存在实数x ,使得()()18g m f x -=成立,则()()1841814g m f x =+≥-+=, 即231414m m --≥,即23280m m --≥,解得或4m ≤-,故实数m 的取值范围为(,4][7,)-∞-+∞,故选D. 【练习4】已知函数()ln f x x =,()()h x a x a R =∈.(1)函数()f x 的图象与()h x 的图象无公共点,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数m ,使得对任意的1(,)2x ∈+∞,都有函数()m y f x x =+的图象在()x e g x x =的图象的下方?若存在,请求出整数m 的最大值;若不存在,请说理由.(参考数据:ln 20.6931=,ln3 1.0986=1.3956==). 【解析】(1)函数()f x 与()h x 无公共点,等价于方程ln xa x=在(0,)+∞无解 令ln ()x t x=,则21ln '(),xt x -=令'()0,t x =得x e =因为x e =是唯一的极大值点,故max ()t t e e==……………4分 故要使方程ln xa x =在(0,)+∞无解, 当且仅当1a e >,故实数a 的取值范围为1(,)e +∞(2)假设存在实数m 满足题意,则不等式ln x m e x x x +<对1(,)2x ∈+∞恒成立.即ln x m e x x <-对1(,)2x ∈+∞恒成立.令()ln xr x e x x =-,则'()ln 1xr x e x =--,令()ln 1xx e x ϕ=--,则1'()x x e x ϕ=-,∵'()x ϕ在1(,)2+∞上单调递增,121'()202e ϕ=-<,'(1)10e ϕ=->,且'()x ϕ的图象在1(,1)2上连续,∵存在01(,1)2x ∈,使得0'()0x ϕ=,即0010xe x -=,则00ln x x =-,∵ 当01(,)2x x∈时,()x ϕ单调递减;当0(,)x x ∈+∞时,()x ϕ单调递增,则()x ϕ取到最小值000001()ln 11xx e x x x ϕ=--=+-110≥=>, ∵ '()0r x >,即()r x 在区间1(,)2+∞内单调递增. 11221111()ln ln 2 1.995252222m r e e ≤=-=+=,∵存在实数m 满足题意,且最大整数m 的值为1.【例1】已知函数[]()2(),2,2f x x x =∈-,2()sin(2)3,0,62g x a x a x ππ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,[]12,2x ∀∈-,总00,2x π⎡⎤∃∈⎢⎥⎣⎦,使得()()01g x f x =成立,则实数a 的取值范围是____________.【答案】(][),46,-∞-+∞【解析】∵[2,2]x ∈-,∵2()[0,4]f x x =∈∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∵72666x πππ≤+≤,∵1sin(2)126x π-≤+≤ ∵221()[3,3]2g x a a a a ∈-++ 要使[]12,2x ∀∈-,总00,2x π⎡⎤∃∈⎢⎥⎣⎦,使得()()01g x f x =成立, 则需满足:221[0,4][3,3]2a a a a ⊆-++ ∵22130234a a a a ⎧-+≤⎪⎨⎪+≥⎩,解得4a ≤-或6a ≥ ∵a 的取值范围是(,4][6,)-∞-⋃+∞.【例2】已知函数f (x )=x 2-2ax +1,g (x )=ax,其中a >0,x ≠0.(1) 对任意[]2,1∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;(2) 对任意[]2,11∈x ,任意[]4,22∈x ,都有)()(21x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围; (3) 对任意[]2,11∈x ,存在[]4,22∈x ,使)()(21x g x f >成立,求实数a 的取值范围; (4) 存在[]2,11∈x ,任意[]4,22∈x ,使)()(21x g x f >成立,求实数a 的取值范围. 【解答】(1) 因为对任意x ∈[1,2],都有f (x )>g (x )恒成立,即对任意x ∈[1,2],x 2-2ax +1>ax恒成立,所以a <x 3+x2x 2+1在x ∈[1,2]上恒成立.令φ(x )=x 3+x 2x 2+1,则φ′(x )=2x 4+x 2+1(2x 2+1)2>0,所以φ(x )min =φ(1)=23,所以a <23.又因为a >0,所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,23. (2)函数f (x )=x 2-2ax +1=(x -a )2+1-a 2在区间[1,2]上的最小值有以下三种情况:①当0<a ≤1时,f (x )min =f (1)=2-2a ;②当1<a <2时,f (x )min =f (a )=a 2-2a 2+1=1-a 2; ③当a ≥2时,f (x )min =f (2)=5-4a . 函数g (x )的最大值为a2.当0<a ≤1时,由f (x )min >a 2,即2-2a >a 2,解得0<a <45;当1<a <2时,由f (x )min =1-a 2>a2,无解;当a ≥2时,f (x )min =5-4a >a2,无解.综上可知,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,45. (3)函数f (x )=x 2-2ax +1=(x -a )2+1-a 2在区间[1,2]上的最小值有以下三种情况:①当0<a ≤1时,f (x )min =f (1)=2-2a ;②当1<a <2时, f (x )min =f (a )=a 2-2a 2+1=1-a 2; ③当a ≥2时,f (x )min =f (2)=5-4a . 函数g (x )的最小值为4a当0<a ≤1时,由f (x )min >4a ,即2-2a >4a ,解得0<a <98;当1<a <2时,由f (x )min =1-a 2>4a,无解; 当a ≥2时,f (x )min =5-4a >4a,无解. 综上可知,实数a 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛980,. (4)函数g (x )的最大值为a2.函数f (x )=x 2-2ax +1=(x -a )2+1-a 2在区间[1,2]上的最大值有以下三种情况: ①当0<a ≤23时,245)2()(max a a f x f >-==,解得0<a <910; ②当23>a 时,222)1()(max aa f x f >-==,无解.综上可知,实数a 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛9100,. 2. 巩固提升综合练习【练习1】已知二次函数 f (x )=ax 2+bx +c (a >0) 的图象过点 (1,0)若对任意的 x 1∈[0,2],存在 x 2∈[0,2],使得 f (x 1)+f (x 2)>32a ,求 ba 的取值范围.【解析】 由题意,对任意的 x 1∈[0,2],存在 x 2∈[0,2],使得 f (x 1)+f (x 2)>32a . 所以 f min (x )+f max (x )>32a .因为 a +b +c =0 ,所以 f (x )=ax 2+bx −a −b ,其对称轴为 x =−b2a . ①当 −b2a <0 即 ba >0 时,f (x ) 在 [0,2] 上单调递增,所以 f min (x )+f max (x )=f (0)+f (2)=−a −b +3a +b =2a >32a .所以b a>0 符合题意.②当 0≤−b2a <1 即 −2<ba ≤0 时,f (x ) 在 [0,−b2a ] 上递减,在 [−b2a ,2] 上递增且 f (0)<f (2) . 所以 f min (x )+f max (x )=f (−b2a)+f (2)=−b 24a −a −b +3a +b =−b 24a +2a . 所以由 −b 24a +2a >32a 得:−√2<ba ≤0 符合题意. ③当 1≤−b2a <2 即 −4<ba ≤−2 时, f (x ) 在 [0,−b 2a ] 上递减,在 [−b 2a,2] 上递增且 f (0)≥f (2) .所以 f min (x )+f max (x )=f (−b2a )+f (0)=−b 24a −a −b −a −b =−b 24a −2a −2b . 所以由 −b 24a −2a −2b >32a 得:−4−√2<ba <−4+√2. 所以 −4<b a <−4+√2 符合题意.④当 −b 2a≥2 即 b a≤−4 时,f (x ) 在 [0,2] 上单调递减,所以 f min (x )+f max (x )=f (2)+f (0)=3a +b −a −b =2a >32a . 所以 ba ≤−4 符合题意.综上所述:所以 ba <−4+√2 或 ba >−√2 .【练习2】 已知函数 f (x )=12ax 2−(2a +1)x +2lnx (a ∈R ).(1)若曲线 y =f (x ) 在 x =1 和 x =3 处的切线互相平行,求 a 的值; (2)求 f (x ) 的单调区间;(3)设 g (x )=x 2−2x ,若对 x 1∈(0,2],均存在 x 2∈(0,2],使得 f (x 1)<g (x 2),求 a 的取值范围 【解析】(1) fʹ(x )=ax −(2a +1)+2x (x >0). 由题意知 fʹ(1)=fʹ(3),即 a −(2a +1)+2=3a −(2a +1)+23,解得 a =23. (2) fʹ(x )=(ax−1)(x−2)x(x >0).① 当 a ≤0 时,因为 x >0,所以 ax −1<0,在区间 (0,2) 上,fʹ(x )>0, 在区间 (2,+∞) 上,fʹ(x )<0,故 f (x ) 的单调递增区间是 (0,2),单调递减区间是 (2,+∞).②当 0<a <12 时,1a >2,在区间 (0,2) 和 (1a ,+∞) 上,fʹ(x )>0, 在区间 (2,1a ) 上 fʹ(x )<0,故 f (x ) 的单调递增区间是 (0,2) 和 (1a ,+∞),单调递减区间是 (2,1a ). ③当 a =12 时,fʹ(x )=(x−2)22x≥0,故 f (x ) 的单调递增区间是 (0,+∞).④当 a >12 时,0<1a <2,在区间 (0,1a ) 和 (2,+∞) 上,fʹ(x )>0, 在区间 (1a ,2) 上,fʹ(x )<0,故 f (x ) 的单调递增区间是 (0,1a ) 和 (2,+∞),单调递减区间是 (1a ,2).(3) 由题意知,在 (0,2] 上有 f (x )max <g (x )max . 由已知得 g (x )max =0,由(2)可知,①当 a ≤12时,f (x ) 在 (0,2] 上单调递增,故 f (x )max =f (2)=2a −2(2a +1)+2ln2=−2a −2+2ln2, 所以 −2a −2+2ln2<0,解得 a >ln2−1, 故 ln2−1<a ≤12.②当 a >12 时,f (x ) 在 (0,1a ) 上单调递增; 在 [1a ,2] 上单调递减,故 f (x )max =f (1a )=−2−12a −2lna .由 a >12 可知 lna >ln 12>ln 1e =−1,所以 2lna >−2,即 −2lna <2,所以 −2−2lna <0, 所以 f (x )max <0,符合. 综上所述,a >ln2−1. 1.已知函数()ln f x ax x x =+的图象在点e x =(e 为自然对数的底数)处的切线的斜率为3. (1)求实数a 的值;(2)若2()f x kx ≤对任意0x >成立,求实数k 的取值范围.(2)由(1)知,()ln f x x x x =+, ∴2()f x kx ≤对任意0x >成立1ln xk x+⇔≥对任意0x >成立, 令1ln ()xg x x +=,则问题转化为求()g x 的最大值, 221(1ln )ln '()x x x x g x x x⋅-+==-,令'()0g x =,解得1x =, 当01x <<时,'()0g x >,∴()g x 在(0,1)上是增函数; 当1x >时,'()0g x <,∴()g x 在(1,)+∞上是减函数. 故()g x 在1x =处取得最大值(1)1g =,∴1k ≥即为所求.2.已知函数()log a f x x =,()2log (22)a g x x t =+-,其中0a >且1a ≠,t R ∈. (1)若4t =,且1[,2]4x ∈时,()()()F x g x f x =-的最小值是-2,求实数a 的值; (2)若01a <<,且1[,2]4x ∈时,有()()f x g x ≥恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)15;(2)[2,)+∞.(2)∵()()f x g x ≥恒成立,即log 2log (22)a a x x t ≥+-恒成立,∴1log log (22)2a a x x t ≥+-.又∵01a <<,1[,2]4x ∈,22x t ≤+-,22t x ≥-+∴max (22)t x ≥-.令2117122)([,2])484y x x =-=-+∈,∴max2y=.故实数t 的取值范围为[2,)+∞.3.设函数()()21xf x e x ax a =--+,其中1a <,若存在唯一的整数t ,使得()0f t <,则a 的取值范围是( )A .3,12e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ B .33,24e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ C .33,24e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .3,12e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】D【解析】令()()()21,xg x ex h x ax a =-=-.由题意知存在唯一整数t ,使得()g t 在直线()h x 的下方.()()'21x g x e x =+,当12x <-时,函数单调递减,当12x >-,函数单调递增,当12x =-时,函数取得最小值为122e --.当0x =时,(0)1g =-,当1x =时,(1)0g e =>,直线()h x ax a =-过定点()1,0,斜率为a ,故()0a g ->且()113g e a a --=-≥--,解得3,12m e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.4.已知函数f (x )=x 3-ax 2+10,若在区间[1,2]内至少存在一个实数x ,使得f (x )<0成立,求实数a 的取值范围.5.若不等式()2211x m x ->-对任意[]1,1m ∈-恒成立,求实数x 的取值范围.12x <<【解析】()2211x m x ->-可转化为()21210m x x --+<,设()()21210f m m x x =--+<,则()f m 是关于m 的一次型函数,要使()0f m <恒成立,只需()()221201220f x x f x x ⎧=-<⎪⎨-=--+<⎪⎩,12x <<. 6.若不等式()()21313ln1ln33x xa x ++-⋅≥-⋅对任意的(],1x ∈-∞恒成立,则a 的取值范围是( )A. 10,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ B. 10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C. [)2,+∞D. (],2-∞ 【答案】D【解析】由题意结合对数的运算法则有: ()213133lnln 33x xxa ++-⋅≥,由对数函数的单调性有:()21313333x xxa ++-⋅≥,整理可得: 2133x x a +≤,由恒成立的条件有: 2min133x xa ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭,其中21313233xx xxy +⎛⎫==+≥ ⎪⎝⎭,当且仅当0x =时等号成立.即0x =时,函数2133x x y +=取得最小值2.综上可得: 2a ≤.本题选择D 选项.7.已知函数()222,02,0x x x f x x x x ⎧-+≥=⎨-<⎩,若关于的不等式()()20f x af x ⎡⎤+<⎣⎦恰有个整数解,则实数的最大值是( ) A.B.C. 5D.【答案】D8.已知函数()1x f x x e=+,若对任意x R ∈, ()f x ax >恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A. (),1e -∞- B. (]1,1e - C. [)1,1e - D. ()1,e -+∞ 【答案】B【解析】函数()1x f x x e =+,对任意x R ∈, ()f x ax >恒成立,∴1x x ax e +>恒成立,即()11xa x e >-x 恒成立;设()()()1,1x g x h x a x e==-,x ∈R ;在同一坐标系内画出两个函数的图象,如图所示;则满足不等式恒成立的是h (x )的图象在g (x )图象下方,求()g x 的导数()'xg x e -=-,且过()g x 图象上点()00,x y 的切线方程为()000x y y e x x --=--,且该切线方程过原点(0,0),则000x y ex -=-⋅,即000x x e e x --=-⋅,解得01x =-;∴切线斜率为0x k e e -=-=-,∴应满足a −1>−e ,即a >1−e ;又a −1⩽0,∴a ⩽1,∴实数a 的取值范围是(1−e ,1].故选B.9.已知函数()()ln 224(0)f x x a x a a =+--+>,若有且只有两个整数1x , 2x 使得()10f x >,且()20f x >,则a 的取值范围是( )A. ()ln3,2B. [)2ln3,2-C. (]0,2ln3- D. ()0,2ln3- 【答案】C【解析】由题意可知, ()0f x >,即()()ln 2240,0x a x a a +--+>>, ()22ln 40ax a x x a ∴->-->,设()()2ln 4,2g x x x h x ax a =--=-,由()121'2x g x x x -=-=,可知()2ln 4g x x x =--,在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数,在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上为增函数, ()2h x ax a =-的图象恒过点()2,0,在同一坐标系中作出()(),g x h x 的图象如下:若有且只有两个整数12,x x ,使得()10f x >,且()20f x >,则()()()(){11 33a h g h g >>≤,即0{2 23a a a ln >->-≤-,解得02ln3a <≤-,故选C.10.已知对任意的,总存在唯一的,使得成立(为自然对数的底数),则实数的取值范围是( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】。
恒成立存在性问题课件
![恒成立存在性问题课件](https://img.taocdn.com/s3/m/24f74eac9a89680203d8ce2f0066f5335a8167e8.png)
详细描述
不等式证明问题是数学中常见的问题类型,这类问题 通常涉及到比较两个数或两个函数的大小。通过证明 不等式,我们可以找到满足某些条件的参数或函数的 取值范围,从而解决恒成立存在性问题。
导数综合问题变式
总结词
利用导数性质和函数单调性,解决恒成立存在性问题。
详细描述
导数综合问题涉及到导数的计算、单调性判断以及极值 和最值的求解等知识点。通过利用导数的性质和函数的 单调性,我们可以找到满足某些条件的参数或函数的取 值范围,从而解决恒成立存在性问题。
转化与化归法
总结词
将问题转化为已知的问题或简单的问题,从而解决问题。
详细描述
转化与化归法是一种常用的解题策略,通过将复杂的问题转化为已知的问题或简单的问题,可以降低问题的难度 。在处理恒成立问题时,可以将问题转化为求最值问题、不等式问题等已知的问题类型,从而利用已知的解题方 法来解决该问题。
03
THANKS
感谢观看
常见错误反思
忽视定义域
在解决恒成立存在性问题时,容易忽 视函数的定义域,导致解题错误。
混淆最值与恒成立
在处理最值问题时,容易将最值与恒 成立混淆,导致解题思路出现偏差。
忽视参数的取值范围
在确定参数的取值范围时,容易忽视 参数的实际取值范围,导致答案不准 确。
缺乏对题目的深入理解
在解题过程中,容易缺乏对题目的深 入理解,导致解题思路不清晰,答案 不完整。
06
总结与反思
解题思路总结
转化思想
将恒成立存在性问题转化为最 值问题,通过求最值来确定参
数的取值范围。
数形结合
利用数形结合的方法,将问题 转化为几何图形,通过观察图 形的性质和变化规律来解决问 题。
方法技巧专题16函数中恒成立与存在性问题
![方法技巧专题16函数中恒成立与存在性问题](https://img.taocdn.com/s3/m/c5e85c38e97101f69e3143323968011ca300f7bc.png)
方法技巧专题16函数中恒成立与存在性问题在数学中,函数是一种描述两个集合之间的对应关系的工具。
函数中的公式通常包含变量,通过给定变量的值,可以计算出函数的值。
然而,在函数的研究和应用中,我们会遇到一些函数恒成立与存在性的问题。
首先,函数中的恒成立问题是指函数中一些等式对于所有变量的取值都成立。
这意味着,无论我们取函数中的任意变量值,方程都会成立。
如果我们证明了一些等式在整个定义域上都成立,那么我们就称它为函数中的恒成立等式。
例如,对于任意实数x,函数f(x)=x^2-x+6中的等式f(x)=f(2)始终成立。
我们可以验证当x取任意实数时,等式都成立。
这说明f(x)=f(2)是这个函数中的恒成立等式。
其次,函数中的存在性问题是指函数是否存在合适的定义域和值域。
函数的定义域是指所有可能的输入值,而值域是指函数输出的所有值。
在研究函数时,有时候我们需要确定一个函数是否存在,并找到合适的定义域和值域。
例如,考虑函数f(x)=1/x,在x=0时,函数的定义域不存在,因为0作为除数是不合法的。
然而,在其他任意实数x上,函数都有定义,并且值域是实数集合。
因此,函数f(x)=1/x在定义域上存在,并且值域为实数。
解决函数中恒成立与存在性问题的方法和技巧如下:1.使用代数方法:我们可以通过代数运算和等式推导来证明函数中的恒成立等式。
根据等式的性质和规律,我们可以对等式进行变形和化简,证明等式在所有变量取值下都成立。
2.使用图形方法:对于一些函数,我们可以通过绘制图形来分析函数的行为和性质。
通过观察函数的图形,我们可以判断函数是否存在,以及函数中是否存在一些等式。
3.使用定义和性质:函数的定义和性质是解决函数恒成立与存在性问题的重要依据。
我们可以运用函数的定义和性质,结合数学推理和逻辑推导,来证明函数中的恒成立等式和存在性问题。
4.使用反证法:当我们无法通过直接证明函数的恒成立等式或存在性问题时,可以尝试使用反证法。
高考数学复习专题19 恒成立与存在性问题(解析版)
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专题19恒成立与存在性问题专题知识梳理恒成立问题①∀x∈D,均有f(x)>A恒成立,则f(x)min>A;②∀x∈D,均有f(x)﹤A恒成立,则f(x)ma x<A;③∀x∈D,均有f(x)>g(x)恒成立,则F(x)=f(x)-g(x)>0,∴F(x)min>0;④∀x∈D,均有f(x)﹤g(x)恒成立,则F(x)=f(x)-g(x)<0,∴F(x)ma x<0;⑤∀x1∈D,∀x2∈E,均有f(x1)>g(x2)恒成立,则f(x)min>g(x)ma x;⑥∀x1∈D,∀x2∈E,均有f(x1)<g(x2)恒成立,则f(x)ma x<g(x)min.存在性问题①∃x0∈D,使得f(x0)>A成立,则f(x)ma x>A;②∃x0∈D,使得f(x0)﹤A成立,则f(x)min<A;③∃x0∈D,使得f(x0)>g(x0)成立,设F(x)=f(x)-g(x),∴F(x)ma x>0;④∃x0∈D,使得f(x0)<g(x0)成立,设F(x)=f(x)-g(x),∴F(x)min<0;⑤∃x1∈D,∃x2∈E,使得f(x1)>g(x2)成立,则f(x)ma x>g(x)min;⑥∃x1∈D,∃x2∈E,均使得f(x1)<g(x2)成立,则f(x)min<g(x)ma x.考点探究【例1】(2018·徐州模拟)若关于x的不等式x3﹣3x2+ax+b<0对任意的实数x∈[1,3]及任意的实数b∈[2,4]恒成立,则实数a的取值范围是.【解析】关于x的不等式x3﹣3x2+ax+b<0对任意的实数x∈[1,3]及任意的实数b∈[2,4]恒成立,可得x3﹣3x2+ax<﹣b的最小值,即为x3﹣3x2+ax<﹣4,可得a<3x﹣x2﹣的最小值,设f (x )=3x ﹣x 2﹣,x ∈[1,3],导数为f′(x )=3﹣2x+,可得1<x <2时,f′(x )>0,f (x )递增;2<x <3时,f′(x )<0,f (x )递减,又f (1)=﹣2,f (3)=﹣,可得f (x )在[1,3]的最小值为﹣2,可得a <﹣2.即有a 的范围是(﹣∞,﹣2).故答案为:(﹣∞,﹣2).【例2】已知函数()(0,0,1,1)x x f x a b a b a b =+>>≠≠.设12,2a b ==.若对任意x R ∈,不等式(2)()6f x mf x ≥-恒成立,求实数m 的最大值;【解析】由条件知2222(2)22(22)2(())2x x x x f x f x --=+=+-=-.因为(2)()6f x mf x ≥-对于x R ∈恒成立,且()0f x >,所以2(())4()f x m f x +≤对于x R ∈恒成立.而2(())44()4()()f x f x f x f x +=+≥=,且2((0))44(0)f f +=,所以4m ≤,故实数m 的最大值为4.【例3】已知=)(x f x x +221,=)(x g a x -+)1ln(,(1)若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f >,求实数a 的取值范围;(2)若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f =,求实数a 的取值范围.【解析】()(),f x g x 在[]0,2上都是增函数,所以()f x 的值域,,]40[=A ()g x 的值域]3ln ,[a a B --=.(1)若存在]2,0[,21∈x x ,使得)()(21x g x f >,则min max )()(x g x f >,即4>a -,所以4->a .(2)若存在21,x x 使得)()(21x g x f =,则A B ≠∅ ,∴4a -≤且ln 30a -≥,∴实数a 的取值围是[]4,ln 3-.题组训练1.已知函数()()32ln 3,a f x x x g x x x x =++=-,若()()12121,,2,03x x f x g x ⎡⎤∀∈-≥⎢⎥⎣⎦,则实数a 的取值范围为_________________.【解析】由题意()()12121,,2,03x x f x g x ⎡⎤∀∈-≥⎢⎥⎣⎦得()()min max f x g x ≥()32g x x x =-,()´232g x x x =-所以()g x 在1233⎡⎤⎢⎥⎣⎦,单调递减,在223⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增,所以()()()12243max g x max g g g ⎧⎫⎛⎫===⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭,,则()ln 34a f x x x x =++>得2a x x lnx ≥-令()2h x x x lnx =-,()´12h x xlnx x =--,()¨23h x lnx =--,在1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦上()¨0h x <,则()´h x 单调递减,又()10h =,所以()h x 在113⎡⎤⎢⎥⎣⎦,单调递增,在[]12,单调递减,()()max 11h x h ==,所以1a ≥,故填[)1,+∞.2.已知函数f(x)=22e 1+x x ,g(x)=2e ex x ,对任意的x 1,x 2∈(0,+∞),不等式1()g x k ≤2()1+f x k 恒成立,则正数k的取值范围是.【解析】因为k 为正数,所以对任意的x 1,x 2∈(0,+∞),不等式1()g x k ≤2()1+f x k 恒成立⇒max()⎡⎤⎢⎥⎣⎦g x k ≤min ()1⎡⎤⎢⎥+⎣⎦f x k .令g'(x)=0,即2e (1-)e xx =0,得x=1,当x∈(0,1)时,g'(x)>0,当x∈(1,+∞)时,g'(x)<0,所以max ()⎡⎤⎢⎥⎣⎦g x k =(1)g k =e k .同理,令f'(x)=0,即222e -1x x =0,得x=1e ,当x∈10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭时,f'(x)<0,当x∈1,e ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭时,f'(x)>0,所以min ()1⎡⎤⎢⎥+⎣⎦f x k =1e 1⎛⎫ ⎪⎝⎭+f k =2e 1+k ,所以e k ≤2e 1+k ,又k>0,所以k≥1.3.已知()1()2,11f x x x x =-->-+,若2()21f x t at ≤-+对于所有的()[]1,,1,1x a ∈-+∞∈-恒成立,求实数t 的取值范围.【解析】2()21f x t at ≤-+对于所有的()[]1,,1,1x a ∈-+∞∈-恒成立,即()f x 的最大值都小于等于221t at -+;即220ta t -≤对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,令2()2g a ta t =-,只要(1)0(1)0g g -≤⎧⎨≤⎩,即可解出实数t 的取值范围.容易得出11()23132111f x x x x x ⎛⎫=--=-++≤-= ⎪++⎝⎭,即()f x 的最大值为1,则2()21f x t at ≤-+对于所有的()[]1,,1,1x a ∈-+∞∈-恒成立⇔2121t at ≤-+对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,即220ta t -≤对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,令2()2g a ta t =-,只要(1)0(1)0g g -≤⎧⎨≤⎩,∴2t ≤-或2t ≥或0t =.4.已知函数()()1522>+-=a ax x x f .若()x f 在区间(]2,∞-上是减函数,且对任意的[]1,1,21+∈a x x ,总有()()421≤-x f x f ,求实数a 的取值范围;【解析】条件12()()4f x f x -≤表示的含义是函数f (x )在[1,1]a +上的最大值与最小值的差小于或等于4.若2a ≥.又[1,1]x a a =∈+,且(1)1a a a +-≤-.所以max ()(1)62f x f a ==-.2min ()()5f x f a a ==-.因为对任意的12,[1,1]x x a ∈+.总有12()()4f x f x -≤.所以max min ()()4f x f x -≤.即2(62)(5)4a a ---≤.解得13a -≤≤.又2a ≥.所以23a ≤≤.若12a <<.2max ()(1)6f x f a a =+=-.2min ()()5f x f a a ==-.max min ()()4f x f x -≤显然成立.综上13a <≤.5.函数()()m mx x g x x x f 25,342-+=+-=,若对任意的[]4,11∈x ,总存在[]4,12∈x ,使()()21x g x f =成立,求实数m 的取值范围.【解析】由题可知函数()f x 的值域为函数()g x 的值域的子集[][]2()43,1,4,()1,3f x x x x f x =-+∈∴∈-,以下求函数()52g x mx m =+-的值域:①0m =时,()52g x m =-为常函数,不符合题意;②0m >,[]()52,52g x m m ∈-+,∴521,523,m m -≤-⎧⎨+≥⎩解得6m ≥;③0m <,[]()52,52g x m m ∈+-,∴521,523,m m +≤-⎧⎨-≥⎩解得3m ≤-.综上所述,m 的取值范围为(][),36,-∞-+∞ .6.已知函数()()1ln f x x x ax a =+-+(a 为正常数).(1)若()f x 在()0,+∞上单调递增,求a 的取值范围;(2)若不等式()()10≥-x f x 恒成立,求a 的取值范围.【解析】(1)()()1ln f x x x ax a =+-+,1()ln 0x f x x a x +'=+-≥,1ln 1≤++a x x 恒成立令1()ln 1g x x x =++,21()x g x x-'=列表略min ()(1)2g x g ==,02a <≤.(2)当0a <≤2时,由(1)知,若()f x 在()0,+∞上单调递增,又()10f =,当(0,1),()0x f x ∈<;当(1,),()0x f x ∈+∞>,故不等式()()10x f x -≥恒成立当2a >,ln (1)1()x x a x f x x+-+'=,令()ln (1)1p x x x a x =+-+,令()ln 20p x x a '=+-=,则21a x e -=>,当2(1,)a x e -∈时,()0p x '<,则()(1)20p x p a <=-<,当2(1,)a x e -∈,()0f x '<,则()f x 单调递减,()(1)0f x f <=,矛盾,因此02≤<a .法二:1()()ln 1g x f x x a x '==++-,22111()x g x x x x-'=-=,讨论单调性可得min ()(1)2g x g a ==-.当02a <<时,()()0g x f x '=>,()f x 在(0,)+∞单调递增,又(1)0f =,符合题意;当2a >时,(1)20g a =-<,1()10a a g e e=+>,因为()g x 在(0,)+∞不间断,所以()g x 在(1,)a e 上存在零点1x ,1(1,),()∈x x f x 单调减,1(,),()∈a x x e f x 单调增,所以当11<<x x 时,()(1)0<=f x f 不合题意;当2a =时,符合题意;综上02≤<a .。
高三数学专题——恒成立与存在性问题
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高三数学专题——恒成立与存在性问题高三复专题——恒成立与存在性问题知识点总结:1.___成立问题:1) 若对于D中的任意x,都有f(x)>A,则f(x)的最小值>A;2) 若对于D中的任意x,都有f(x)<A,则f(x)的最大值<A;3) 若对于D中的任意x,都有f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x)>0,因此F(x)的最小值>0;4) 若对于D中的任意x,都有f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x)<0,因此F(x)的最大值<0;5) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最大值;6) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最小值。
2.存在性问题:1) 若存在D中的x,使得f(x)>A,则f(x)的最大值>A;2) 若存在D中的x,使得f(x)<A,则f(x)的最小值<A;3) 若存在D中的x,使得f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最大值>0;4) 若存在D中的x,使得f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最小值<0;5) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最大值>g(x)的最小值;6) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最小值<g(x)的最大值。
3.相等问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)=g(x2),则{f(x)}={g(x)};4.___成立与存在性的综合性问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最小值;2) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最大值。
恒成立或存在性问题课件-2024届高三数学二轮复习
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要点 解决恒成立或有解问题的常见结论 下列是恒成立问题的一些常见结论: (1)不等式f(x)≥0在定义域内恒成立,等价于f(x)min≥0; (2)不等式f(x)≤0在定义域内恒成立,等价于f(x)max≤0; (3)不等式f(x)>g(x),x∈(a,b)恒成立,等价于F(x)=f(x)-g(x)>0,x∈(a,b) 恒成立.
例1 已知a≠0,函数f(x)=ax(x-2)2(x∈R).若对任意x∈[-2,1],不等式 f(x)<32恒成立,求a的取值范围.
【解析】 方法一:因为f(x)=ax(x2-4x+4)=ax3-4ax2+4ax. 所以f′(x)=3ax2-8ax+4a=a(3x2-8x+4)=a(3x-2)(x-2). 当a>0时,f(x)在-2,23上单调递增, 在23,1上单调递减. 故f(x)的最大值为f23=3227a<32,即a<27.
即22aa+ +b4+ b+1= 2=0, 0,解得ab= =- -1313, . 经验证,符合题意. (2)在 14,1 上存在x0,使得不等式f(x0)-c≤0成立,只需c≥f(x)min,x∈ 14,1, 因为f′(x)=-23-31x2+1x=-2x2-3x32x+1=-(2x-1)3x(2 x-1), 所以当x∈14,12时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
题型二 存在性问题
例2 已知函数f(x)=-ax2+ln x(a∈R).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若存在x∈(1,+∞),f(x)>-a,求实数a的取值范围. 【解析】 (1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-2ax+1x=1-x2ax2.
当a≤0时,f′(x)>0,则f(x)在(0,+∞)上单调递增.
专题 恒成立和存在性问题
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恒成立和存在性问题函数中经常出现恒成立和存在性问题,它能够很好地考察函数、不等式等知识以及转化与化归等数学思想,因此备受命题者青睐,在高考中频频出现,也是高考中的一个难点问题.例1已知函数f (x )=ax 2-ln x (a 为常数).(1) 当a =12时,求f (x )的单调减区间; (2) 若a <0,且对任意的x ∈[1,e],f (x )≥(a -2)x 恒成立,求实数a 的取值范围.例2已知函数f (x )=mx -a ln x -m ,g (x )=e x e x ,其中m ,a 均为实数. (1) 求g (x )的极值;(2) 设m =1,a <0,若对任意的x 1,x 2∈[3,4](x 1≠x 2),|f (x 2)-f (x 1)|<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1g (x 2)-1g (x 1)恒成立,求a 的最小值.例3已知函数f (x )=m ln x -12x (m ∈R),g (x )=2cos 2x +sin x +a . (1) 求函数f (x )的单调区间;(2) 当m =12时,对于任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,总存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,使得f (x 1)≤g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.思维变式题组训练1. 已知函数(x +1)ln x -ax +a ≥0在x ∈[1,+∞)恒成立,求a 的取值范围.2. 已知e 为自然对数的底数,函数f (x )=e x -ax 2的图象恒在直线y =32ax 上方,求实数a 的取值范围.3. 已知函数f (x )=(a +1)ln x +ax 2+1.(1) 试讨论函数f (x )的单调性;(2) 设a <-1,如果对任意x 1,x 2∈(0,+∞),|f (x 1)-f (x 2)|≥4|x 1-x 2|,求实数a 的取值范围.强化训练一、 填空题1. 若当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则实数m 的取值范围是________.2. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧ -x 2+2x , x ≤0,ln (x +1), x >0,若|f (x )|≥ax -1恒成立,则a的取值范围________.3. 设实数m ≥1,不等式x |x -m |≥m -2对∀x ∈[1,3]恒成立,则实数m 的取值范围是________.4. 已知函数f (x )=ln x +(e -a )x -b ,其中e 为自然对数的底数.若不等式f (x )≤0恒成立,则b a的最小值为________.二、 解答题5. 已知函数f (x )=(x +1)ln x -ax +a (a 为常数,且为正实数).(1) 若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求a的取值范围;(2) 若不等式(x-1)f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.6. 设函数f(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)的导函数为f(x).已知x1,x2是f′(x)的2个不同的零点.(1) 证明:a2>3b;(2) 当b=0时,若对任意x>0,不等式f(x)≥x ln x恒成立,求a的取值范围.7. 已知函数f(x)=x3+bx2+2x-1, 若对任意x∈[1,2],均存在t∈(1,2],使得e t-ln t-4≤f(x)-2x,试求实数b的取值范围.8. 已知函数f(x)=ax2+2ln x.记函数g(x)=f(x)+(a-1)ln x+1,当a≤-2时,若对任意x1,x2∈(0,+∞),总有|g(x1)-g(x2)|≥k|x1-x2|成立,试求k 的最大值.9. 已知函数f(x)=x-ln x-2.(1) 求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2) 若函数f(x)在区间(k,k+1)(k∈N)上有零点,求k的值;(3) 若不等式(x-m)(x-1)x>f(x)对任意正实数x恒成立,求正整数m的取值集合.10. 若对任意实数k,b都有函数y=f(x)+kx+b的图象与直线y=kx+b相切,则称函数f(x)为“恒切函数”.设函数g(x)=a e x-x-pa,a,p∈R.(1) 试讨论函数g(x)的单调性;(2) 已知函数g(x)为“恒切函数”.①求实数p的取值范围;②当p取最大值时,若函数h(x)=g(x)e x-m也为“恒切函数”,求证:0≤m<3 16.(参考数据:e3≈20)。
专题一恒成立与存在性问题精简型
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专题一:恒成立与存在性〔精简型〕一、 恒成立之常用模型及方法一:别离参数法-----在指定的区间下对不等式作等价变形,将参数“a 〞与变量“x 〞左右别离开------模型------αα>⇔∈>min )()(x f I x x f 恒成立对一切αα>⇔∈<max )()(x f I x x f 恒成立对一切。
口诀:大就大其最大,小就小其最小,即最终转换求函数最值例1322)(2+-=ax x x f ,假设(],2,1∈x ()0f <x 恒成立,求a 的取值范围.例2 0l <-ax nx ,在定义上恒成立,求a 的取值范围.二、恒成立之常用模型及方法二:〔构造〕函数利用函数图象〔性质〕分析法------此法关键在函数的构造上,常见于两种----一分为二或和而为一,另一点充分利用函数的图象来分析,即表达数形结合思想例3 a ax x x f -++=3)(2,假设0)(],2,2[≤-∈x f x 恒成立,求a 的取值范围.例4假设不等式2log 0m x x -<在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭内恒成立,那么实数m 的取值范围三、存在性之常用模型及方法:常见方法两种,一直接法同上恒成立,二间接法,先求其否认〔恒成立〕,再求其否认补集即可例5322)(2+-=ax x x f ,假设存在(],2,1∈x 使得()0f <x 成立,求a 的取值范围.四、其它常用模型及方法:1.设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,那么()()x g x f min min ≥2.设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,那么()()x g x f max max ≤3.设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,那么()()x g x f min max ≥4.设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,那么()()x g x f max min ≤5.假设不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,那么等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象上方;6.假设不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,那么等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象下方;7.设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()12=f x g x ,那么()f x 在[]b a x ,1∈上的值域M 是()x g 在[]d c x ,2∈上的值域N 的子集。
恒成立问题与存在性问题
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恒成立问题与存在性问题一、恒成立问题: 不等式恒成立问题化归为最值问题1、不等式()x f a >对I x ∈恒成立()max x f a >⇔2、不等式()x f a <对I x ∈恒成立()min x f a >⇔ 变量分离后化归为最值问题型1.(,)0F x a > 对()x I a f x ∈⇔>一切恒成立对m ax ()x I a f x ∈⇔>一切恒成立2.(,)0F x a >对()x I a f x ∈⇔<一切恒成立对m in ()x I a f x ∈⇔<一切恒成立二、存在性问题化归为最值问题不等式有解问题:1、不等式()x f a >在I x ∈有解⇔I x ∈∃,使得()x f a >成立()max x f a >⇔2、不等式()x f a <在I x ∈有解⇔I x ∈∃,使得()x f a >成立()min x f a >⇔三、方程()x f a =有解问题 方法1:化为求函数的值域方程()0,=a x F 在I x ∈有解⇔()x f a =I x ∈有解方程()x f a =在I x ∈有解⇔a 的取值范围为函数()x f 的值域,方法2:化为零点问题求解 方法3:化为图像交点问题求解实战演练:1、已知0,0a b >>,若不等式212m aba b+≥+恒成立,则 m 的最大值2、定义在R 上的函数()x x x f -=331,设()xm x x g -=ln ,'[1,],()()x e g x f x ∀∈<使求实数m 的范围。
3、定义在R 上的函数()x x x f -=331,设()xm x x g -=ln ,'1212[1,],()()x e x g x f x ∀∈∃∈<[1,2]使,求实数m 的范围4、设238()(2)2x x f x x -+=≥,()1g x kx =+,(1)若0[2,)x ∃∈+∞,使0()f x m =成立,则实数m 的范围(2)若12[2,),(2,)x x ∀∈+∞∃∈+∞,使得12()()f x g x =则实数k 的范围5、已知函数()()1522>+-=a ax x x f(1)若()x f 的定义域和值域均为[]a ,1,求实数a 的值。
高一同步专题《函数中的“恒成立”问题与“存在性”问题》PDF
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(Ⅳ)对任意 x1 D1 ,存在 x2 D2 ,使得 f x1 g x2 , f (x) x D1 g(x) x D2 ;
(二)“存在性”问题(“有解”问题):(分离参数,转化为函数的“最值”问题):
(Ⅰ)存在 x D ,使得 a f (x) 成立(即 a f (x) ( x D )有解) a f (x)min ; 存在 x D ,使得 a f (x) 成立 a f (x)min ;
1 2x 1
15,
1 3
2 2x 1
2, 3
2 5
1
2 2x 1
1 3
,
3 5
,即
m
log 2
1
2 2x 1
,
x
1,
2
的值域为
1 3
,
3 5
。
所以,
m
的取值范围为
1 3
,
3 5
①.求 a 的取值范围;
②.若对任意实数 m , f m 1 f m2 t 0 恒成立,求实数 t 的取值范围。
〖解〗(1)若 a 2 ,则当 x 0 时, f (x) x2 2x ,
x 0 时, x 0 , f x x2 2x ,
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《函数中的“恒成立”问题与“存在性”问题》
恒成立和存在性问题
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专题综述 典型例题 课后作业
原创与经典•大二轮整体设计
热点难点微专题三 恒成立和存在性问题
典课 型时 例作 题业
例 1 已知函数 f(x)=ax2-lnx(a 为常数). (1) 当 a=12时,求 f(x)的单调减区间; (2) 若 a<0,且对任意的 x∈[1,e],f(x)≥(a-2)x 恒成立,求实数 a 的取值范围.
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② 当 1<-1a<e,即-1<a<-1e时,因为 x∈1,-1a时,F′(x)>0,x∈-1a,e时, F′(x)<0,所以 F(x)在1,-1a上单调递增,在-1a,e上单调递减.因为对任意的 x∈[1,e],F(x)≥0 恒成立,所以 F(1)=2>0,且 F(e)≥0,即 ae2-1-(a-2)e≥0, 解得 a≥1e-2-2ee. 因为-1<1e-2-2ee<-1e,所以此时1e-2-2ee≤a<-1e.
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专课 题时 综作 述业
函数中经常出现恒成立和存在性问题,它能够很好地考察函数、不等式等知识以 及转化与化归等数学思想,因此备受命题者青睐,在高考中频频出现,也是高考 中的一个难点问题.
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恒成立与存在性问题
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01
总结词
一次函数性质简单,常用于基础问 题。
总结词
一次函数在定义域内单调,不存在 极值点。
03
02
总结词
一次函数图像为直线,单调性明显。
总结词
一次函数在定义域内单调,恒成立 与存在性问题较易解决。
04
二次函数的恒成立与存在性问题实例
总结词
二次函数开口方向由二次项系数决定。
总结词
二次函数在区间$[-infty, frac{b}{2a}]$上单调递增,在区间$[-
利用三角函数的周期性、对称性、数形结合 等方法,判断三角函数在某个区间内是否存 在极值点或零点。
三角函数存在性问题的应 用
在解决实际问题中,如物理、工程等领域, 常常需要判断某个三角函数是否满足某些条
件,如是否存在最优解或可行解。
03
恒成立与存在性问题的解 法
分离参数法
总结词
分离参数法是一种通过将参数分离到不等式的两边,从而简化问题的方法。
判别式法
总结词
判别式法是一种通过引入判别式来解决 问题的方法。
VS
详细描述
判别式法的基本思想是通过引入判别式来 简化方程的解的求解过程。这种方法在处 理一元二次方程和二元二次方程组时非常 有效。通过判别式,我们可以更容易地找 到方程的解,并且可以更好地理解解的性 质和分布。
04
实例分析
一次函数的恒成立与存在性问题实例
详细描述
分离参数法的基本思想是将参数从不等式中分离出来,单独放在不等式的另一 边,这样可以更容易地找到参数的取值范围,从而解决问题。这种方法在处理 包含参数的不等式问题时非常有效。
数形结合法
总结词
数形结合法是一种通过将问题转化为 图形问题,从而直观地理解问题的方 法。
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函数恒成立存在性问题1()f x >恒成立⇒()max a f x >;()()min a f x a f x ≤⇒≤恒成立2()f x >能成立⇒()min a f x >;()()max a f x a f x ≤⇒≤能成立3()a f x >在M 上恰成立⇔()a f x >的解集为M ()()R a f x M a f x C M ⎧>⎪⇔⎨≤⎪⎩在上恒成立在上恒成立A x f D x ≥∈)(,在D 上恰成立,等价于)(x f 在D 上的最小值A x f =)(min ,若,D x ∈B x f ≤)(在D 上恰成立,则等价于)(x f 在D 上的最大值B x f =)(max .4、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min min ≥5、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max max ≤6、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min max ≥7、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max min ≤ 8、若不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象上方;9、若不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y fx =和图象在函数()y g x =图象下方;例 题 讲 解:1、已知函数12)(2+-=ax x x f ,xax g =)(,其中0>a ,0≠x . 1)对任意]2,1[∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,数a 的取值围;2)对任意]4,2[],2,1[21∈∈x x ,都有)()(21x g x f >恒成立,数a 的取值围;2、设函数b x x a x h ++=)(,对任意]2,21[∈a ,都有10)(≤x h 在]1,41[∈x 恒成立,数b 的取值围.3、已知两函数2)(x x f =,m x g x-⎪⎭⎫ ⎝⎛=21)(,对任意[]2,01∈x ,存在[]2,12∈x ,使得()21)(x g x f ≥,则的取值围为(已知某个参数的围,整理成关于这个参数的函数)2≤的所有实数p,求使不等式212x px p x ++>+恒成立的x 的取值围。
2、已知函数()ln()(x f x e a a =+为常数)是实数集R 上的奇函数,函数()()sin g x f x x λ=+是区间[]1,1-上的减函数,(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若[]2()11,1g x t t x λ≤++∈-在上恒成立,求t 的取值围;1、当)1,2x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值围是 .) 1、若对任意x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立,则实数a 的取值围是________2、已知函数()222f x x kx =-+,在1x ≥-恒有()f x k ≥,数k 的取值围。
D 上存在实数x 使不等式()f x A >成立,则等价于在区间D 上()max f x A >; 若在区间D 上存在实数x 使不等式()f x B <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.1、存在实数x ,使得不等式2313x x a a ++-≤-有解,则实数a 的取值围为______。
2、已知函数()()21ln 202f x x ax x a =--≠存在单调递减区间,求a 的取值围课后作业:1、设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时a 的取值集合为( )(A )2{|1}a a <≤ (B ){|}2a a ≥ (C )3|}2{a a ≤≤ (D ){2,3}2、若任意满足05030x y x y y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩的实数,x y ,不等式222()()a x y x y +≤+恒成立,则实数a 的最大值是 ___ .3、不等式2sin 4sin 10x x a -+-<有解,则a 的取值围是4、不等式ax ≤[]0,3x ∈恒成立,数a 的取值围。
5、已知两函数()2728f x x x c =--,()322440g x x x x =+-。
(1)对任意[]3,3x ∈-,都有)成()()f x g x ≤立,数c 的取值围;(2)存在[]3,3x ∈-, 使成立()()f x g x ≤,数c 的取值围;(3)对任意[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f xg x ≤,数c 的取值围;(4)存在[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f x g x ≤,数c 的取值围;6、设函数3221()23(01,)3f x x ax a x b a b R =-+-+<<∈. (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间和极值;(Ⅱ)若对任意的],2,1[++∈a a x 不等式()f x a '≤成立,求a 的取值围。
7、已知A 、B 、C 是直线λ上的三点,向量OA →,OB →,OC →满足:()[]()0OC 1x ln OB 1f 2y OA =⋅++⋅'+-. (1)求函数y =f(x)的表达式; (2)若x >0,证明:f(x)>2xx +2;(3)若不等式()3bm 2m x f x 21222--+≤时,[]1,1x -∈及[]1,1b -∈都恒成立,数m 的取值围.8、设()x ln 2x q px x f --=,且()2epqe e f --=(e 为自然对数的底数)(I)求 p 与 q 的关系; (II)若()x f 在其定义域为单调函数,求 p 的取值围;(III)设()xe2x g =,若在[]e ,1上至少存在一点0x ,使得()()00x g x f >成立, 数 p 的取值围.1、分析:12)思路、对在不同区间的两个函数和分别求最值,即只需满足max min 即可.简解:(1)由12012232++<⇒>-+-x xx a x a ax x 成立,只需满足12)(23++=x x x x ϕ的最小值大于a 即可 .对12)(23++=x xx x ϕ求导,0)12(12)(2224>+++='x x x x ϕ,故)(x ϕ在]2,1[∈x 是增函数,2)1()(min ==ϕϕx ,所以a 的取值围是20<<a .)(10x xab +-≤或x b x a )10(2-+-≤; 0101)(≤-++⋅=b x a xa ϕ,]2,21[∈a简解:方法1:对b x x a b x x g x h ++=++=)()(求导,22))((1)(xa x a x x a x h +-=-=', 由此可知,)(x h 在]1,41[上的最大值为)41(h 与)1(h 中的较大者.⎪⎩⎪⎨⎧-≤-≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧≤++≤++⇒⎪⎩⎪⎨⎧≤≤∴ab ab b a b a h h 944391011041410)1(10)41(,对于任意]2,21[∈a ,得b 的取值围是47≤b .3、解析:对任意[]2,01∈x ,存在[]2,12∈x ,使得()21)(x g x f ≥等价于m x g x-⎪⎭⎫ ⎝⎛=21)(在[]2,1上的 最小值m -41不大于2)(x x f =在[]2,0上的最小值0,既041≤-m ,∴41≥m1、解:不等式即1210x p x x -+-+>,设121f p x p x x =-+-+,则f p 在[-2,2]上恒大于0, 故有:()()222043031112010f x x x x x x f x ->⎧⎧-+>><⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨><->->⎪⎩⎪⎩⎩或或1x ⇒<-或3x > 2、 (Ⅱ)分析:在不等式中出现了两个字母:λ及t ,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个作为常数。
显然可将λ视作自变量,则上述问题即可转化为在(],1-∞-关于λ的一次函数大于等于0恒成立的问题。
(Ⅱ)略解:由(Ⅰ)知:()f x x =,()sin g x x x λ∴=+,()g x Q 在[]11-,上单调 递减,()cos 0g x x λ'∴=+≤cos x λ∴≤-在[]11-,上恒成立,1λ∴≤-,[]max ()(1)sin1g x g λ=-=--, ∴只需2sin11t t λλ--≤++,2(1)sin110t t λ∴++++≥(其中1λ≤-)恒成立,由上述②结论:可令()2(1)sin110(1f t t λλλ=++++≥≤-),则2t 101sin110t t +≤⎧⎨--+++≥⎩,21sin10t t t ≤-⎧∴⎨-+≥⎩,而2sin10t t -+≥恒成立 ,1t ∴≤-。
题型三、分离参数法(欲求某个参数的围,就把这个参数分离出来)1、当()1,2x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值围是 .解析: 当(1,2)x ∈时,由240x mx ++<得24x m +<-.∴5m ≤-. |x ax=x1、解析:对∀x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立、则由一次函数性质及图像知11a -≤≤,即11a -≤≤。
2、分析:为了使()f x k ≥在[)1,x ∈-+∞恒成立,构造一个新函数()()F x f x k =-,则把原题转化成左边二次 函数在区间[)1,-+∞时恒大于等于0的问题,再利用二次函数的图象性质进行分类讨论,使问题得到圆满解决。
解:令()()222F x f x k x kx k =-=-+-,则()0F x ≥对[)1,x ∈-+∞恒成立,而()F x 是开口向上的抛物线。
①当图象与x 轴无交点满足0∆<,即()24220k k ∆=--<,解得21k -<<。