文档内容
微专题:函数不等式恒成立、能成立问题
【考点梳理】
函数最值的重要结论
(1)设f(x)在某个集合D上有最小值,m为常数,则f(x)≥m在D上恒成立的充要条件是f(x) ≥m.
min
(2)设f(x)在某个集合D上有最大值,m为常数,则f(x)≤m在D上恒成立的充要条件是f(x) ≤m.
max
【题型归纳】
题型一:函数不等式恒成立问题
1.不等式 恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若对任意的实数 ,不等 ( )恒成立,则实数m的取值范围是
( )
A. B. C. D.
3.已知函数 ,若对任意的 ,且 恒成立,则实数a的取值范
围是( )
A. B. C. D.
题型二:函数不等式能成立(有解)问题
4.已知函数 ,若 有且只有两个整数解,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若存在 ,使不等式 成立,则实数 的取值范围为( )
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
6.若关于x的方程 有解,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【双基达标】
7.已知函数 ,若 ∈R,使得 成立,则实数m的取值范围为( )
∃
A. B. C. D.
8.已知向量 , , ,若 ,使不等式 恒成立,则
实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
9.定义在 上函数满足 ,且当 时, .则使得 在 上恒成立
的 的最小值是( )
A. B. C. D.
10.已知函数 ,若 恒成立.则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.已知函数 ,若对任意 , , 恒成立,则m的最大值为
( )
第 2 页
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12.对任意 ,不等式 恒成立,则实数 的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
13.定义在R上的函数 满足 ,当 时, 若对任意的 ,不
等式 恒成立,则实数t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
14.已知函数 ,若 , ,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.已知 ,且 ,若 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. 或 B. 或
C. D.
16.设函数 的定义域为R,满足 ,且当 时, .若对任意 ,都有
,则m的最大值是( )
A. B. C. D.
17.若函数 在 上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司18.函数 满足 ,当 有 ,且对任意的 ,不等式
恒成立.则实 的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.已知命题:函数 ,且 在区间 上恒成立,则该命题
成立的充要条件为( )
A. B.
C. D.
20.已知函数 ,若对于任意的实数x,不等式 恒成立,则实数a的取
值范围为( )
A. B. C. D.
21.当 时,若关于 的不等式 有解,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
22.定义在 上的函数 满足 ,且当 时, ,若对任意的
,不等式 恒成立,则实数 的最大值是( )
A.2 B. C. D.
23.设 且 ,若 对 恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.已知函数 .若对于任意的 ,都有 ,则实数 的取值范围是
( )
第 4 页
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25.已知函数 ,若 时 ,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【高分突破】
一、单选题
26.若不等式 ( 且 )对任意 都成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
27.设函数 , ,若对任意的 ,都存在实数 ,使得 成
立,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
28.已知 , ,若对 , ,使得 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
29.若至少存在一个 ,使得关于x的不等式 成立,则实数m的取值范围是
A. B. C. D.
30.已知函数 , ,若对任意 ,存在 ,使得 ,则
实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
31.若函数 在区间 内存在单调递增区间,则实数 的取值范围是( )
第 5 页
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二、多选题
32.设 ,若对任意的 ,都有 恒成立,则 的值可以为( )
A.0 B.1 C.3 D.5
33.已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A. 是周期函数 B. 满足
C. D. 在 上有解,则k的最大值是
34.已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.关于 的方程 有 个不同的解
C. 在 上单调递减
D.当 时, 恒成立.
35.函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,则下列结论正确的是( )
A. 在 上单调递减
B.关于 的不等式 的解集为
C.关于 的方程 有三个实数解
D. ,
三、填空题
36.若函数 在 上是减函数,则实数 的取值范围为___________.
37.存在实数 使不等式 在 成立,则 的范围为__________.
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司38.已知函数 ,若对任意 ,存在 使得 恒成立,
则实数a的取值范围为____________.
39.意大利著名画家、数学家、物理学家达·芬奇在他创作《抱银貂的女子》时思考过这样一个问题:固定项链的
两端,使其在重力的作用下自然下垂,那么项链所形成的曲线是什么?这就是著名的悬链线问题,连接重庆和湖
南的世界第一悬索桥——矮寨大桥就采用了这种方式设计.经过计算,悬链线的函数方程为 ,并
称其为双曲余弦函数.若 对 恒成立,则实数 的取值范围为______.
40.若 , ,则实数 的取值范围为___________.
41.设 是定义在 上的奇函数,且 时, ,若对于任意的 ,不等式
恒成立,则实数 的取值范围是_____________.
四、解答题
42.已知函数 , 分别是定义在 上的偶函数和奇函数,且 .
(1)求函数 , 的解析式;
(2)若对任意 ,不等式 恒成立,求实数 的最大值;
43.已知函数 .
(1)若 ,求 的值;
(2)若 ,对于任意 恒成立,求实数 的取值范围.
44.已知函数 =logax, =loga(2x+m 2),其中x∈[1,3],a>0且a≠1,m∈R.
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(1)若m=6且函数F = + 的最大值为2,求实数a的值.
(2)当a>1时,不等式 <2 在x∈[1,3]时有解,求实数m的取值范围.
45.设常数 ,函数 .
(1)若a=1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)是奇函数,且关于x的不等式mx2+m>f[f(x)]对所有的x∈[-2,2]恒成立,求实数m的取值范围.
46.已知函数 是定义域上的奇函数,且 .
(1)求函数 的解析式,判断函数 在 上的单调性并证明;
(2)令 ,若函数 在 上有两个零点,求实数 的取值范围;
(3)令 ,若对 , 都有 ,求实数 的取值范围.
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.D
【解析】
【分析】
由题可得 在区间 上恒成立,然后求函数 的最大值即得.
【详解】
由题可得 在区间 上恒成立,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 的单调增区间为 ,单调减区间为 ;
所以 ,
所以 .
故选:D.
2.C
【解析】
【分析】
根据对数函数的单调性得到 ,参变分离后换元,得到 ,利用 在
上的单调性求出最大值,从而得到实数m的取值范围.
【详解】
当 时,要使得不等式 有意义,
需要 在 恒成立,可得 ,
此时不等式 恒成立等价于 恒成立,
即 .令 ,则 ,且 ,
所以 .
因为 在 上单调递减,
所以,当 时, 取得最大值为1,
所以实数m的取值范围是 .
故选:C.
3.D
第 9 页【解析】
【分析】
不妨设 ,令 ,由题分析可得函数 在 上单调递减,讨论 和
时,要使 在 上单调递减时需要满足的条件,即可求出答案.
【详解】
不妨设 ,则 ,根据题意,可得 恒成立,即 恒成
立.令 ,
则 恒成立,所以函数 在 上单调递减.
当 时, 在 上单调递减,符合题意;
当 时,要使 在 上单调递减,
则 解得 .
综上所述,实数a的取值范围是 .
故选:D.
4.C
【解析】
【分析】
将问题化为 有且只有两个整数解,利用导数研究 的性质,并画出 与 的图象,
判断它们交点横坐标的范围,列不等式组求k的范围.
【详解】
由题设, 定义域为 ,则 可得 ,
令 ,则 ,
所以 时 ,即 递增,值域为 ;
时 ,即 递减,值域为 ;
而 恒过 ,函数图象如下:
要使 有且只有两个整数解,则 与 必有两个交点,
第 10 页若交点的横坐标为 ,则 ,
所以 ,即 .
故选:C
【点睛】
关键点点睛:首先转化为 有且只有两个整数解,导数研究函数性质,再应用数形结合法判断
、 交点横坐标范围,即可求参数范围.
5.B
【解析】
【分析】
作出函数 和函数 的图象,在 轴右侧, 的图象上存在点在 图象下方,由此可
得参数范围.
【详解】
作出函数 和函数 的示意图,其中 的图象是过点 的直线, 是直线的斜率,
的图象与 轴交于点 ,
,
题意说明在 轴右侧, 的图象上存在点在 图象下方,
由图象可知只要 ,即可满足题意.
故选:B.
6.C
【解析】
第 11 页【分析】
将对数方程化为指数方程,用x表示出a,利用基本不等式即可求a的范围.
【详解】
,
,
当且仅当 时取等号,
故 .
故选:C.
7.B
【解析】
【分析】
问题等价于 ,求出 解不等式即可.
【详解】
x<2时,f(x)= ,
x>2时,f(x)= >1,
故 ,∴ ,解得 .
故选:B.
8.C
【解析】
【分析】
根据向量数量积的坐标表示可得 ,将问题转化为当 时 ,结合二次函数
的性质可知函数 的单调性,进而求出 即可.
【详解】
由题意知,
,
因为 ,所以 ,
若 , 恒成立,
则当 时, ,
又由二次函数的性质知,当 时, ,
所以 ,即 的取值范围为 .
第 12 页故选:C
9.D
【解析】
【分析】
由题意可得,在区间 上, ,作函数 的图象,如图所示,然
后结合图像可求出 的最小值
【详解】
根据题设可知,当 时, ,故 ,
同理可得:在区间 上, ,
所以当 时, .
作函数 的图象,如图所示.
在 上,由 ,得 .
由图象可知当 时, .
故选:D.
【点睛】
此题考查函数在给定区间上恒成立问题,考查数形结合思想,属于中档题
10.B
【解析】
【分析】
在 时,由二次函数的最小值大于等于0确定a范围,在 时,分离参数构造函数,求函数最小值即可推理
作答.
【详解】
依题意,当 时, ,当 时, ,
解得 ,当 时, 在 上单调递减, 成立,则有 ,
第 13 页当 时, ,令 , ,
,当 时, ,当 时, ,
则 在 上单调递减,在 上单调递增, ,于是得 ,
综上得, ,
所以a的取值范围为 .
故选:B
11.C
【解析】
【分析】
对任意 , 恒成立等价于 对任意 , 恒
成立;可换元,设 ,令 ,则 ,即 在 恒成立,求导由单调性即可求出最值.
【详解】
由题知 对任意 , 恒成立,
等价于 ,即 ,即 对任意 , 恒成立,
不妨设 ,令 ,则 ,
则原式等价于 ,即 在 恒成立,
设 , ,则 ,
所以 在 上为增函数,所以 ,
所以 ,即m的最大值为 ,当且仅当 ,即 时取得最大值,
故选:C.
12.C
【解析】
【分析】
通过参变分离,利用导函数求函数的值域即可.
【详解】
原不等式可化为 .
令 ,则 .
令 ,则 .
第 14 页∵函数 在区间 上递增,∴ ,
∴ .
,使得 ,即 , ,
, 递减, , 递增,
∴ ,
∴ ,恒有 , 在区间 上递增,
∴ ,
∴ .
故选:C.
13.D
【解析】
【分析】
由解析式得到函数的单调性和对称轴,结合条件可得 ,两边平方转为恒成立求解即可.
【详解】
当 时, 单调递减, ;当 时, 单调递减,故 在 上单
调递减:由 ,得 的对称轴方程为 .若对任意的 ,不等式 恒成
立,所以 ,即 ,即 对任意的 恒成立,所以
解得 .
故选:D.
14.C
【解析】
求出函数在 时的值域,再根据题意求出m的取值范围.
【详解】
函数 的图象开口向下,对称轴方程为 , 函数 在区间 上单调递增,
, ,即函数 的值域为 .
由方程 有解知, ,因此 ,且 ,解得 .故选:C
【点睛】
本题考查了二次函数在闭区间上的最值,考查了函数在闭区间上的零点问题,考查了数学运算能力.
15.D
第 15 页【解析】
【分析】
利用基本不等式求x+2y的最小值即可.
【详解】
因为 ,
所以 .
当且仅当 ,即 时取等号,
又因为 恒成立,
所以 ,解得 .
故选:D.
16.A
【解析】
【分析】
分别求得 , , , , , , , 时, 的最小值,作出 的简图,因为
,解不等式可得所求范围.
【详解】
解:因为 ,所以 ,
当 时, 的最小值为 ;
当 时, , ,
由 知, ,
所以此时 ,其最小值为 ;
同理,当 , 时, ,其最小值为 ;
当 , 时, 的最小值为 ;
作出如简图,
第 16 页因为 ,
要使 ,
则有 .
解得 或 ,
要使对任意 ,都有 ,
则实数 的取值范围是 .
故选:A.
17.D
【解析】
由题意可得 对于 恒成立,分离参数 可得 , 即可求解.
【详解】
因为 ,所以 ;
又因为 在 上单调递增,
第 17 页所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,只需要 ,
因为 在 单调递增,所以 ,
所以 .
故选:D.
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键点是由函数单调递增可得 恒成立,再利用分离参数法转化为最值求
解.
18.B
【解析】
【分析】
首先由定义判断 的奇偶性和单调性,可得 在 , 恒成立,两边平方可得 在 ,
恒成立,构造函数 ,再根据二次函数的性质分类讨论,计算可得;
【详解】
解:由函数 满足 ,可得 为偶函数;
当 , ,有 ,可得 在 单调递减.
由 即 ,
可得 在 , 恒成立,
即 在 , 恒成立,
即 在 , 恒成立,
显然当 时,不等式不成立,故舍去;
当 时,函数 对称轴为 ,
当 ,即 或 时,函数在 上单调递增,只需 ,解得 或 ,
所以 或 ;
当 ,即 时,函数在 上单调递减,只需 ,解得 或 ,
所以 ;
当 ,即 时,只需 ,显然不成立,
综上可得, 的取值范围是 .
故选: .
第 18 页19.C
【解析】
【分析】
由题知 ,通过求导可得 在 上是增函数,结合条件可得函数 在 上是增函数,
进而 ,即求.
【详解】
∵ ,
∴ , , ,
令 ,则 ,
∵ ,即
∴ 时, ,函数 在 上是增函数,
要使 在区间 上恒成立,又 ,
则应满足 在区间 上为增函数,
∴当 时, ,又函数 在 上是增函数,
∴ ,即 .
故选:C.
20.A
【解析】
【分析】
根据分段函数解析式画出函数图象,易知 单调递增且关于 对称,再将不等式转化为
结合单调性求参数范围.
【详解】
由题设, ,图象如下:
所以 ,
第 19 页又 是R上的增函数,所以 对 恒成立,
所以 ,则 ,即 .
故选:A.
21.A
【解析】
【分析】
本题首先可根据题意得出当 时不等式 有解,然后令 ,求出当 时
的取值范围,即可得出结果.
【详解】
不等式 有解即不等式 有解,
令 ,
当 时, ,
因为当 时不等式 有解,
所以 ,实数 的取值范围是 ,
故选:A.
【点睛】
方法点睛:本题考查根据不等式有解求参数,可通过构造函数并通过求函数的值域的方式求解,考查二次函数的
值域的求法,考查推理能力,是中档题.
22.B
【解析】
【分析】
依题意可得 为偶函数,且在 上单调递减,根据奇偶性及单调性可得 对任意的
恒成立,两边平方即可得到 ,再对 分类讨论,分别求出参数 的取值范围,即可得解;
【详解】
解:因为定义在 上的函数 满足 ,所以 为偶函数,当 时,
,则当 时 函数在定义域上单调递减, ,当
时 ,函数在 上单调递减,且当 时 ,所以函数 在
上单调递减,当 时函数图象如下所示:
第 20 页因为对任意的 ,不等式 恒成立,即 恒成立,即 ,平方
可得 ;
①当 ,即 时,即 ,对任意的 ,所以 ,即 ,所以
;
②当 ,即 时,显然符号题意;
③当 ,即 时,即 ,对任意的 ,所以 ,即 ,与
矛盾;
综上所述, ,即实数 的最大值为 ;
故选:B
23.D
【解析】
【分析】
由题设知 在 恒成立,结合正弦函数、对数函数性质可得 ,再根据正弦、对数函
数的区间单调性及恒成立求参数范围.
第 21 页【详解】
由题设 ,即 在 恒成立,
当 时, 上 ,不满足题设,
所以 ,此时在 上 递减, 递增,
要使不等式恒成立,则 ,即 ,
综上 .
故选:D
24.B
【解析】
根据对数函数性质把不等式变形为 ,即 ,设 ,问题转化为求二次函数的最
小值即可得.
【详解】
本题考查对数型函数及其应用,以及利用分离变量法求参数的取值范围,考查数学转化思想.
由 整理得 ,所以 ,即 ,令 ,则
.令 ,其图像的对称轴为 ,所以 ,则
.
故选:B.
【点睛】
方法点睛:本题考查对数不等式恒成立问题,解题方法利用对数运算法则和对数函数性质化去对数号,然后用分
离参数得 ,再有换元法转化为求二次函数的最小值.解题关键是转化.
25.C
【解析】
【分析】
将不等式转化为 ,然后再求最值即可.
【详解】
不等式 可化为 ,有 ,有 ,当 时,
(当且仅当 时取等号), ,故有 .
故选:C
26.B
【解析】
【分析】
第 22 页根据函数单调性先求出 在 的值域,进而数形结合得到不等关系,求出 的取值范围.
【详解】
在 上单调递增,且 , ,故 在 值域为 ,要想
对任意 都成立,则要满足 ,解得: ;
故选:B
27.A
【解析】
【分析】
由题设可知 值域为 值域的子集,结合对数函数、二次函数的性质列不等式组,求参数范围.
【详解】
设 的值域为A,而 的值域为 ,由已知有 ,
所以 是 值域的子集,
当 时, 开口向下且对称轴 ,又 ,显然 是 值域上的子集,符合题设;
当 时, ,显然 是 值域上的子集,符合题设;
当 时, 开口向上且对称轴 ,此时只需 ,即 时, 是 值域上的子集.
综上, .
故选:A.
28.A
【解析】
【分析】
由已知求得 ,将问题转化为存在 使得 成立,分离参数得需存在 使得
第 23 页成立,由 在 上为增函数,可求得答案.
【详解】
解:因为 ,所以 ,
所以当 时, ,函数 在 上单调递减,当 时, ,函数 在 上单调递
增,
所以函数 在在当 时, ,
所以要使对 , ,使得 ,即是求实数 的范围,使得存在 使得
成立,
即存在 使得 成立,
因此只需满足 即可.又 在 上为增函数,因此 .
故选:A.
29.D
【解析】
把不等式变形为 ,作出函数 和 的图象,由数形结合思想得出不等关系.
【详解】
原不等式可变形为 ,作出函数 和 的图象,由题意在 时,至少有一点
满足 ,
当 与 相切时, , ,由 得 ,
当 过点 时, ,
∴ .
故选:D.
第 24 页【点睛】
本题考查不等式有解问题.变形后转化两个函数图象的关系问题,利用数形结合思想得到解法.
30.A
【解析】
【分析】
本题先将条件转化为不等式,再根据不等式求解即可.
【详解】
解:∵对任意 ,存在 ,使得 ,
∴
∵ ,∴ ,
∵ ,∴
∴ ,解得 ,
故选:A.
【点睛】
本题考查恒成立问题与存在性问题,关键在于问题的转化,是中档题.
31.D
【解析】
【分析】
求出函数的导数,问题转化为 在 有解,进而求函数 的最值,即可求出 的范围.
【详解】
∵ ,
∴ ,
若 在区间 内存在单调递增区间,则 有解,
故 ,
令 ,则 在 单调递增,
,
故 .
故选:D.
32.CD
【解析】
【分析】
根据给定条件可得 ,再分析函数式 与 的值的正负情况即可作答.
第 25 页【详解】
显然 ,因 对任意的 不恒成立,
因对任意的 ,都有 恒成立,则当 时, ,
当 时, ,必有 ,若 ,则 ,矛盾,若 ,当 时, ,矛盾,
因此, ,当 时, ,当 时, ,
当 时,若 ,则 ,此时 ,不符合题意,
因此, ,当 时, ,当 时, ,
要 恒成立,当且仅当 ,即 ,而 ,
从而得 或 ,解得 或 ,
所以 或 .
故选:CD
33.BCD
【解析】
【分析】
A选项,分子和分母分别考虑,看是否是周期函数,B选项,化简 得到 ;CD选项,求出
的值域进行判断.
【详解】
是周期函数,但 不是周期函数,所以 不是周期函数,A选项错误;
,故B选项正确;
因为 ,等号成立时, ,所以 ,而 ,当
时, , ,此时 ,故 ,C选项正确;
当 时, ,故 的最大值为 ,故 在 上有解,则k的最大值是 ,D选项
正确
故选:BCD
34.ACD
【解析】
【分析】
求 的值判断选项A;当 时验证结论是否正确去判断选项B;由 在 上的解析式去
判断选项C;分析法证明不等式去判断选项D.
【详解】
第 26 页选项A: .判断正确;
选项B:
画出 部分图像如下:
当 时,由 ,可得 或
由 ,可得 或 ;由 ,可得
即当 时,由 可得3个不同的解,不是5个. 判断错误;
选项C:当 时, ,
若 即 ,则
则 ,为减函数;
当 时,
若 即 ,则
则 ,为减函数;
当 时,
若 即 ,则
则 ,为减函数;
综上, 在 上单调递减. 判断正确;
选项D:当 时, 可化为 ,
同一坐标系内做出 与 的图像如下:
第 27 页等价于
即 ,而 恒成立. 判断正确.
故选:ACD
【点睛】
(1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f(f(a))的
形式时,应从内到外依次求值.
(2)当给出函数值求自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切
记要代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.
35.BCD
【解析】
【分析】
先判断 时 的单调性,再根据奇函数关于原点对称点区间单调性相同可判断A;求出 的解析式作出
图象可判断 在 上的单调性,根据单调性和奇函数解不等式可判断B;作出函数 与 的图象,
由图象交点的个数可判断C,根据 , 可判断D,进而可得正确选项.
【详解】
对于A:当 时, 单调递增,
又因为 是奇函数,所以当 时, 单调递增,故选项A不正确;
对于B:设 ,则 , ,
当 时, ,所以 ,
作函数 的图象如图所示,
第 28 页由图可知函数在 上单调递增,
不等式 ,即 ,
故不等式等价于 ,解得 ,所以不等式的解集为 ,故选项B正确;
对于C:在同一直角坐标性中作函数 与 的图象,如图:
由图知:两个函数图象有三个交点,所以方程 有三个实数根,故选项C正确;
由函数 的图象可知函数的值域为 ,故 , , ,
恒成立,故选项D正确;
故选:BCD.
36.
【解析】
【分析】
先求导,根据题意 在 上恒成立,整理得 在 上恒成立,即求.
【详解】
由 知,
,
∵函数 在 上是减函数,
,又 ,
∴ ,即 在 上恒成立,
第 29 页而 , ,
.
故答案为: .
37. ##a≤4##{a|a≤4}
【解析】
【分析】
利用函数 的单调性求出它在 上的最大值即可.
【详解】
函数 在R上单调递减,当 时, ,
因存在实数 使不等式 在 成立,则 .
所以 的范围为 .
故答案为:
38.
【解析】
【分析】
恒成立存在性共存的不等式问题,需要根据题意确定最值比大小解不等式即可.
【详解】
根据题意可得只需 即可,由题可知a为对数底数且 或 .当 时,
此时 在各自定义域内都有意义,由复合函数单调性可知 在 上单调递减, 在 上单调递减,
所以 , ,所以 ,即
,可得 ;当 时,由复合函数单调性可知 在 上单调递减, 在 上单调
递增,所以 , ,所以 ,即
,可得 .综上: .
故答案为: .
39.
【解析】
【分析】
首先利用奇偶性、单调性定义可得 为偶函数、在 上递增, 上递减,可将题设不等关系化为
在 上恒成立,即可求参数范围.
【详解】
,故 为偶函数,
第 30 页令 ,则 ,
又 , ,故 ,
∴ 在 上递增,故 上递减,
∴ 在 上恒成立,则 且
,故 在 上恒成立,
令 ,而
∴ ,故 时 ,
,故 时 ,
∴ 的取值范围为 .
故答案为: .
【点睛】
关键点点睛:利用 的奇偶性、单调性将问题转化为 在
上恒成立求范围.
40.
【解析】
【分析】
利用基本不等式 的最小值,由此可得出实数 的取值范围.
【详解】
, ,则 ,
由基本不等式可得 ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以 ,
因此实数 的取值范围是 .
故答案为: .
41.
第 31 页【解析】
【分析】
由奇函数的对称性求出 的解析式,确定 的单调性,并得到 ,利用函数的单调性,将
转化为自变量 的不等量关系,即可得出结论.
【详解】
是定义在 上的奇函数,且 时, ,
设 ,
,
在 上单调递减,且 ,
对于任意的 恒成立,
即 对于任意的 恒成立,
所以 .
故答案为: .
42.(1) , ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)根据函数的奇偶性构造方程组可解得结果;
(2)代入解析式,换元后化为 对 恒成立,利用基本不等式求出 的最小值可得解.
【详解】
(1) ,用 代替 得 ,
则 ,
解方程组得: , .
(2)由题意可得 对任意 恒成立,
令 , ,因为 在 单调递增,故
则 对 恒成立
因为 ,当且仅当 时,等号成立.
故 ,即实数 的最大值为 .
【点睛】
第 32 页结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
①若 在 上恒成立,则 ;
②若 在 上恒成立,则 ;
③若 在 上有解,则 ;
④若 在 上有解,则 .
43.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)当 时, ,舍去;
当 时, ,即 , .基础即可得出.
(2)当 , 时, ,即 ,即 .化简解出即可得出.
【详解】
解:(1)当 时, ,舍去;
当 时, ,即 , .
解得 ,
(2)当 , 时, ,即 ,
即 .
因为 ,所以 .
由 ,所以 .
故 的取值范围是 .
44.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)由题设可得 ,讨论 、 ,结合已知最大值求参数a,注意判断a值是否符合
题设.
(2)由对数函数的性质可得 ,再由对数函数的单调性可得 ,利用二次函数的性质求不等式
右边的最小值,即可得m的取值范围.
【详解】
(1) , ,则 , .
当 时, ,所以 ;
当 时, ,所以 ,不合题意.
综上, .
第 33 页(2)要使 在 上有意义,则 ,解得 .
由 ,即 ,又 ,
∴ ,即 ,得 .
令 , ,记 ,对称轴 ,
∴ ,故 .
综上, .
45.(1)调增区间为 ,单调减区间为(-∞,0), ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)当a=1时,求得 ,根据二次函数的单调性求出x<0与 的单调区间即可得解;
(2)由f(x)是奇函数求出a,再求得 ,将给定不等式分离参数并构造函数,求其最大值即可作答.
【详解】
(1)当a=1时, ,
当 时, ,则f(x)在 内是增函数,在 内是减函数,
当x<0时, ,则f(x)在(-∞,0)内是减函数;
综上可知,f(x)的单调增区间为 ,单调减区间为(-∞,0), ;
(2)因f(x)是奇函数,必有f(-1)=-f(1),即(a+1)·1=-(a-1)·1,解得a=0,此时 ,它是奇函数,
因此,a=0, ,则 ,
于是有 ,
而 时, ,并且 ,
令 ,则 在 上单调递增,当 时, ,
因此,当 时, ,则 ,
所以实数m的取值范围是 .
46.(1) ;函数 在 上单调递减,在 上单调递增,证明见解析;(2) ;(3)
第 34 页【解析】
(1)由 是奇函数,可知 , ,进而列出关系式,求出 ,即可得到函数 的解析式,
然后利用定义法,可判断并证明函数 在 上的单调性;
(2)由函数 在 上有两个零点,整理得方程 在 上有两个不相等的实数根,进而
可得到 ,求解即可;
(3)由对任意的 , 都有 恒成立,可得 ,求出
,进而可求出 的取值范围.
【详解】
(1) ,且 是奇函数, ,
,解得 ,
.
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
证明如下:任取 , ,且 ,
则 ,
,且 ,
, ,
∴ ,
,即 ,
函数 在 上单调递减.
同理可证明函数 在 上单调递增.
(2)函数 在 上有两个零点,即方程 在 上有两个不相等的实数根,
所以 在 上有两个不相等的实数根,
则 ,解得 .
第 35 页(3)由题意知 ,
令 , ,
由(1)可知函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
,
函数 的对称轴方程为 ,
函数 在 上单调递增,
当 时, 取得最小值, ;
当 时, 取得最大值, .
所以 , ,
又 对任意的 , 都有 恒成立,
,
即 ,
解得 ,又 ,
的取值范围是 .
【点睛】
方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数
形结合的方法求解.
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