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实战演练04高中常见的恒(能)成立问题
①一元二次不等式中的恒(能)成立问题
②基本不等式中的恒(能)成立问题
③函数中的恒(能)成立问题
④利用导数研究不等式中的恒(能)成立问题
一、恒成立和有解问题思路一览
设函数的值域为或,或或中之一种,则
①若恒成立(即无解),则;
②若恒成立(即无解),则;
③若有解(即存在使得成立),则;
④若有解(即存在使得成立),则;
⑤若有解(即无解),则;
⑥若无解(即有解),则.
【说明】(1)一般来说,优先考虑分离参数法,其次考虑含参转化法.
(2)取值范围都与最值或值域(上限、下限)有关,另外要注意①②③④中前后等号的取舍!(即端点值的取舍)
二、分离参数的方法
①常规法分离参数:如;
②倒数法分离参数:如;
【当的值有可能取到,而的值一定不为0时,可用倒数法分离参数.】
③讨论法分离参数:如:
④整体法分离参数:如;
⑤不完全分离参数法:如;
⑥作商法凸显参数,换元法凸显参数.
【注意】
(1)分离参数后,问题容易解决,就用分离参数法(大多数题可以使用此方法).但如果难以分离参数或分离参数后,问题反而变得更复杂,则不分离参数,此时就用含参转化法.
(2)恒成立命题对自变量的范围有时有一部分或端点是必然成立的,应该考虑先去掉这一部分或端点,再分离参数求解.【否则往往分离不了参数或以至于答案出问题.】
三、其他恒成立类型一
①在上是增函数,则恒成立.(等号不能漏掉).
②在上是减函数,则恒成立.(等号不能漏掉).
③在上是单调函数,则分上述两种情形讨论;(常用方法)
四、其他恒成立类型二
①,使得方程成立.
②,使得方程成.
五、其他恒成立类型三
①,;
②,;
③,;
④,.
①一元二次不等式中的恒(能)成立问题
一、单选题
1.(2024高三·全国·专题练习)对于任意实数x,不等式恒成立,则实数a取值范围()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分类讨论,利用判别式小于0,即可得到结论
【详解】当,即时,,恒成立;
当时,,解之得,
综上可得
故选:
2.(23-24高三上·青海西宁·阶段练习)若关于的不等式对任意均成立,则实数的取值范围为(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】当时显然恒成立,当时参变分离可得恒成立,令,,根据单调性求出,即可求出参数的取值范围.
【详解】因为关于的不等式对任意均成立,
当时,恒成立,
当时,恒成立,
令,,
因为与在上单调递增,
则在上单调递增,所以当时取得最大值,
即,
所以,则,
综上可得实数的取值范围为.
故选:D
3.(23-24高三上·湖北·阶段练习)已知命题:,若为假命题,则的取值范围为(???)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用命题的关系、分离参数法、二次函数的图象与性质分析运算即可得解.
【详解】若命题为真命题,即:,
设,则由二次函数图象与性质知,
当时,最小值为,所以.
因为命题为假命题,所以,
即的取值范围为.
故选:A.
二、填空题
4.(23-24高二下·辽宁沈阳·期末)若命题“,”为假命题,则的取值范围是.
【答案】
【分析】由题意知,命题的否定为真命题,再结合一元二次不等式恒成立求得的取值范围.
【详解】因为命题“,”为假命题,
所以命题“,”真命题,
所以,
解得,
所以的取值范围是.
故答案为:.
5.(2024高三·全国·专题练习)若存在,使不等式成立,则a的取值范围为.
【答案】
【分析】利用分离参变量思想,再用换元法转化到对钩函数求最小值,即可得到取值范围.
【详解】由,
因为,所以,令,
由,
构造函数,
即,当且仅当时取等号,
所以
故答案为:.
6.(2024高三下·全国·专题练习)已知,若对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围为.
【答案】
【分析】思路一:移向转换为对一切实数x恒成立,对分类讨论即可求解;思路二:移向构造函数,对分类讨论,转换为函数最小值大于0求参数即可;思路三:分离参数,构造函数,利用导数求最值即可求解.
【详解】解法一(运用判别式):由已知可得,
即对一切实数x恒成立.
当时,不可能恒成立,
从而由二次函数的性质可得,只能,解得.
因此实数a的取值范围为.
解法二(利用二次函数图像与性质):原不等式整理得,
令,则原问题转化为对恒成立.
当时,抛物线开口向下,显然不合题意;
当时,,其图像是一条直线,也不合题意;
当时,抛物线开口向上,只要,即.
解得或,∴,因此实数a的取值范围为.
解法三(参变分离,构造新函数,运用导数求解函数的单调性及最值):
∵恒成立.
∴问题转化为对恒成立,从而.
令,则,
令,则或.
从而在,上单调递增,在上单调递减.
又,且当时,,故.
于
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