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1、专题08 利用导数研究不等式恒成立问题 一、单选题1设为正实数,函数,若,则的取值范围是( )ABCD【解析】,因为,当时,所以有成立,因此函数在上单调递减,因此当时,恒成立,一定有成立,即,因为,所以有.故选:A2已知函数,当时,恒成立,则实数的最大值为( )A1B0C3D2【解析】在时恒成立,而时,在上递减,当时,恒成立,即时,恒成立,故,实数a的最大值为3,故选:C.3已知函数,对任意,不等式恒成立,则正数a的最小值为( )ABCD【解析】,在单调递增,不妨取,则,恒成立令,即在单调递增,又,故选:A.4已知,且,且,恒成立,则a的取值范围是( )ABCD【解析】,且,恒成立,对,且恒成
2、立,令,则只需,对恒成立,即,对恒成立,只需,令,则,当时,;当时,在上单调递增,在上单调递减,的取值范围为故选:B5当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )ABCD【解析】令,时,不合条件.令,故恒成立,又,要在处取最大值,故为在上的极大值点,故,又,故 ,故选:B.6已知关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为( )ABCD【解析】依题意,故,令,故,而,令,故,故当时,当时,故,即实数的取值范围为,故选:B7已知函数,对于任意,不等式恒成立,则整数的最大值为( )A2B3C4D5【解析】,设,则有且,即恒成立,即,令,则在上单调递增,即恒成立,即,得,下证成立:,易证当时,考查函数
3、:,则,故函数在区间上单调递减,在区间上单调造增,当时,函数的最小值为,据此可得:,当时,故成立故选B8已知函数,若在上单调递增,则的取值范围为( )ABCD【解析】由题意知函数在上单调递增,因为,所以转化为在上恒成立,因为,所以在上恒成立,即转化为,令,则,所以当时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减,所以,所以.故选:D. 二、多选题9已知不等式对恒成立,以下命题中真命题是( )A对,不等式恒成立B对,不等式恒成立C对,不等式恒成立D对,且,不等式恒成立【解析】对于A选项,由于不等式对恒成立,所以恒成立,所以A正确.对于B选项,由于不等式对恒成立,所以对恒成立,注意到,所以对恒成立,B正
4、确.当时,所以C选项错误.对于D选项,对,且,不等式恒成立,等价于,即,下证此不等式对,且恒成立.当时,令,所以在区间上递增,所以,即成立.当时,令,所以在区间上递增,所以,即(证毕). 所以D选项正确.故选:ABD10若,则下列不等式成立的是( )ABCD【解析】构造函数 ,因为,所以在上单调递减,因为,所以,即,所以选项A正确,选项B错误.构造函数,易知在上单调递增,而,时,所以,使,所以在上单调递减,在上单调递增,所以无法判断C选项的正确性.构造函数,易知在上单调递增,因为,所以,即,所以选项D正确.故选:AD.11已知函数,若,不等式成立,则的可能值为( )A4B3C2D1【解析】,若
5、,则,则在单调递增, ;若,则在单减,在单增,.,则在单调递增,在单调递减,.,不等式成立,若,成立;若,即,令,h(x)在(1,+)单增.而,.故选:BCD.12已知函数f(x)=ax2x+lnx有两个不同的极值点x1,x2,若不等式恒成立,则t的取值可能是( )ABCD【解析】,由题意得,为的两不等正根,所以,解得,令(a),则,(a)在上单调递增,(a),因为恒成立,所以恒成立,所以故选:BD三、填空题13已知函数,若对于任意,都有成立,则_.【解析】,当时,所以当x=1时,由,取得最大值.因为对任意,都有成立,所以,即,即对任意,恒成立,所以,解得:.,令解得:,当时,有;当时,有;当
6、时,有;所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.于是,当时,即,解得:a=4.14已知函数若对恒成立,实数a的取值范围是_【解析】对恒成立,等价于在上恒成立,即,令,则有,当时,则有在上单调递减;当或时,则有在和上单调递增;所以的最小值为或,又,所以,即.15已知函数,若满足恒成立,则实数的取值范围是_.【解析】令,则,所以,若,则,函数在上单调递增,符合题意;若,令,则,易得在上单调递增,且,若,则,函数在上单调递增,所以,所以,函数在上单调递增,符合题意;若,则,则存在使得当时,所以当时,函数单调递减,即,此时函数单调递减,不合题意;综上,符合要求的a的取值范围为.16已知函数,若对
7、任意的,当时,恒成立,则实数的最大值为_【解析】因为,所以,且,所以,故在上单调递增,因为,所以,当时,恒成立等价于恒成立,即恒成立,设,则在上单调递增,所以在上恒成立,而,所以在上恒成立,令,则,因为,所以,所以在上单调递增,所以,所以,故实数的最大值为.四、解答题17设,其中(1)若有极值,求的取值范围;(2)若当,恒成立,求的取值范围【解析】(1)由题意可知:,且有极值,则有两个不同的实数根,故,解得:,即(2)由于,恒成立,则,即,由于,则当时,在处取得极大值、在处取得极小值,当时,为增函数,因为,所以恒大于,当时,解得:;当时,即在上单调递增,且,则恒成立;当时,在处取得极大值、在处
8、取得极小值,当时,为增函数,因为,所以恒大于,当时,解得,综上所述,的取值范围是18已知函数的图像在点处的切线方程为.(1)求,的值;(2)当时,证明:对恒成立.【解析】(1)因为,所以,解得,则,解得.(2)证明:因为,所以要证对恒成立,只需证对恒成立.设函数(),则.因为,所以,所以在上单调递减,从而,则对恒成立,故当时,对恒成立.19已知函数且曲线 在点处的切线方程为(1)求实数a,b的值及函数的单调区间;(2)若关于x的不等式恒成立,求实数 m的取值范围【解析】(1)代入得:,所以切点为.,所以.所以.,令,解得,(舍去).所以,为减函数,为增函数.(2)因为恒成立,即恒成立,化简为:
9、恒成立.设,即即可.,因为在为增函数,且,所以,为减函数,为增函数.,即.20已知函数(1)当时,求曲线在点处的切线方程;(2)若对任意的,都有成立,求的取值范围【解析】(1)当时,所以切线的斜率为,因为,所以切点为,所以在点处的切线方程为即(2)对任意的,都有成立,只要任意的,由,得,当时,所以在上单调递增,所以,满足题意,当时,在上恒成立,所以在上单调递增,所以,满足题意,当时, 当,当时,所以在上递减,在上递增,所以,所以只要即可,而,所以不合题意,综上所述:或,所以的取值范围为21已知函数,(1)讨论函数的单调性;(2)若时有恒成立,求的取值范围【解析】(1)的定义域为,所以当时,函数
10、在上单调递增;当时,由得;得,所以函数在上单调递增,在上单调递减,综上可得,当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递增,在上单调递减(2)当时,恒成立,即恒成立因为,所以令,令,所以,故在上单调递减,且,故存在使得,故,即当时,;当时,;在单调递增,在单调递减,故22已知函数,且.(1)当时,求函数的单调区间与极大值;(2)当时,恒成立,求实数a的取值范围.【解析】(1)当时,函数,,,由,可得,单调递增;由,可得,单调递减;所以函数的单调增区间为,单调减区间为,当时,函数取极大值,无极小值. (2)由题意可得:对于恒成立,当,时,;时,恒成立,所以在上是增函数,且,所以不符合题意;当时,时恒有,故在上是减函数,所以对任意都成立只需,即,解得:,故. 综上所述:的取值范围是