文档文本内容
培优点13 一网打尽恒(能)成立问题
目录
01 重点解读..........................................................................................................................................2
02 思维升华..........................................................................................................................................3
03 典型例题..........................................................................................................................................5
题型一:转化为单调性问题................................................................................................................5
题型二:任意存在型............................................................................................................................5
题型三:指对同构法............................................................................................................................6
题型四:直接法(换元、虚设零点)..................................................................................................6
题型五:参数全分离............................................................................................................................7
题型六:换元后参数分离....................................................................................................................8
题型七:参数半分离............................................................................................................................9
题型八:主元变换法..........................................................................................................................10
题型九:一阶端点效应...................................................................................................................... 11
题型十:二阶端点效应......................................................................................................................12
题型十一:必要性探路......................................................................................................................13
题型十二:朗博同构..........................................................................................................................14
题型十三:整数恒成立问题..............................................................................................................15
题型十四:共零点模型......................................................................................................................16
题型十五:双参数问题......................................................................................................................17
题型十六:放缩变形、两边夹..........................................................................................................17
题型十七:双重最值恒成立..............................................................................................................18
题型十八:已知恒成立,求具体参数值..........................................................................................19
04 课时精练........................................................................................................................................21
不等式恒成立与能成立问题是高考数学的重要考点,常与函数、导数等知识结合,以压轴题形式出现。
恒成立问题要求不等式在定义域内对所有变量值都成立,需通过求函数最值确定参数范围;能成立问题则
只需不等式在定义域内有解,通常转化为求函数值域问题。解题时,需灵活运用参数分离、数形结合、分
类讨论等方法。考生需熟练掌握函数性质、导数应用等基础知识,加强综合运用能力训练,以应对高考中
不等式恒成立与能成立问题的挑战。
在处理不等式恒成立或能成立问题时,以下是一些常用的解题策略:
1、完全参数分离法
方法描述:首先,将原不等式中的参数与变量进行完全分离,使得不等式转化为形如
(或
)的形式。
应用条件:当分离后的函数
结构相对简单,且易于求取其最值时,此方法尤为有效。
解题步骤:
(1)对原不等式进行变形,将参数与变量完全分离。
(2)求解函数
的最值。
(3)根据最值确定参数的取值范围。
2、 部分参数分离法
方法描述:将原不等式转化为形如
(或
)的形式,其中
是一个
既包含参数 a 又包含变量 x 的函数。
应用条件:当完全参数分离法难以实施或结果复杂时,可考虑此方法。
解题步骤:
(1)对原不等式进行变形,实现部分参数分离。
(2)通过绘制函数图像或分析临界状态(如切线、端点等),确定参数 a 的取值范围。
3、不分离参数法(隐零点、端点效应)
方法描述:在某些情况下,不直接分离参数,而是利用函数的隐零点或端点效应来求解不等式。
应用条件:当参数与变量之间的关系复杂,难以直接分离时,此方法可能更为适用。
解题步骤:
(1)分析函数的性质,如单调性、极值点等。
(2)利用隐零点或端点效应,结合不等式的条件,确定参数的取值范围。
4、 特殊方法(如同构法)
方法描述:针对某些具有特殊结构的不等式,可以采用同构等特殊方法进行求解。
应用条件:当不等式具有某种特定的结构或形式时,可考虑使用此方法。
解题步骤:
(1)识别不等式的特殊结构或形式。
(2)应用同构等特殊方法,将不等式转化为更易求解的形式。
(3)求解转化后的不等式,确定参数的取值范围。
综上所述,解决不等式恒成立或能成立问题时,应根据不等式的具体形式和特点,选择合适的解题策
略。
题型一:转化为单调性问题
【例1】若对
,
,
,
恒成立,则的最小值为 .
【变式1-1】已知函数
对于
恒有
则实数
的取
值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-2】任意实数
,当
时,恒有
成立,则的范围为 .
【变式1-3】(2025·江苏盐城·模拟预测)已知函数
,其中为实常数.对于函数图象上对
任意不同两点
,
,设直线
的斜率为,若
恒成立,的取值范围
为 .
【变式1-4】已知函数
,若
,
且
,有
恒成立,
则实数的取值范围是 .
题型二:任意存在型
【例2】已知函数
,函数
,若对任意的
,存在
,使得
,则实数m 的取值范围为 .
【变式2-1】已知
若存在
,使得
成立,则
的
最大值为 .
【变式2-2】设函数
,函数
,若对于
,使
成立,则实数的取值范围是 .
【变式2-3】已知函数
,
,对于任意的
,存在
,
使得
成立,则
的最大值为 .
题型三:指对同构法
【例3】(2025·江西新余·模拟预测)若关于的不等式
在
上恒
成立,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-1】已知对任意的正数,不等式
恒成立,则正数的最大值为
( )
A.
B.
C.
D.1
【变式3-2】对任意
,不等式
恒成立,则正数的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-3】已知
对
恒成立,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-4】(2025·甘肃金昌·三模)若关于的不等式
在
上恒成立,则实数的
取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
题型四:直接法(换元、虚设零点)
【例4】已知函数
,若函数
恒成立,求实数a 的取值范围.
【变式4-1】已知函数
,若对任意的
,不等式
恒成立,
则
的最小值是 .
【变式4-2】(2025·湖北·模拟预测)已知函数
(1)求
在
处的切线方程;
(2)若关于的不等式
恒成立,求实数的取值范围.
【变式4-3】已知函数
.
(1)当
时,求
的单调递增区间;
(2)若
在
上恒成立,求实数的取值范围.
【变式4-4】已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若
时,
,求的取值范围.
题型五:参数全分离
【例5】已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)当
时,直接写出
的单调区间;
(3)当
时,
,
,求
的取值范围.
【变式5-1】已知函数
在
处取得极值,其图象在点
处的切线与
直线
平行.
(1)求
的值;
(2)若对任意
,都有
恒成立,求的取值范围.
【变式5-2】已知函数
.
(1)当
时,求函数
的最小值;
(2)若
时,都有
成立,求实数的取值范围.
【变式5-3】(2025·云南·模拟预测)已知函数
.
(1)求
的解析式;
(2)若
在
内有两个零点,求m 的取值范围;
(3)若对任意的
,不等式
恒成立,求整数k 的值组成的集合.
【变式5-4】已知函数
,
,若对于任意的
,
恒成立,
则实数
的最小值为 .
题型六:换元后参数分离
【例6】函数
,
.
(1)讨论
的单调性;
(2)当
时,解方程
;
(3)当
时,不等式
恒成立,求的取值范围.
【变式6-1】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数
,
.
(1)讨论
的单调性;
(2)证明:
;
(3)若
,求的取值范围.
【变式6-2】(2025·山东烟台·三模)若不等式
恒成立,则实数a 的取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
【变式6-3】已知函数
.
( 1 )若
,求
的单调区间和极值点;
(2)若
,且当
时,
恒成立,求实数
的取值范围.
题型七:参数半分离
【例7】若不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【变式7-1】已知函数
,其中
.
(1)求
在
处的切线方程;
(2)求函数
的单调区间和极值;
(3)若关于x 的不等式
在
上有解,求实数a 的取值范围.
【变式7-2】(2025·河南·模拟预测)若
,
,且
,则实数的取值
范围是 .
题型八:主元变换法
【例8】函数
.
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若
存在唯一的极值点,求实数a 的取值范围;
(3)若存在
,使得
对任意
成立,求实数b 的取值范围.
【变式8-1】已知函数
(
),若对于任意的
,不等式
在
上恒成立,则的取值范围 .
【变式8-2】已知不等式
对任意的
恒成立,求
的取值范围.
【变式8-3】已知函数
,对任意
和任意
,
恒成立,求实数
的取值范围.
题型九:一阶端点效应
【例9】(2025·甘肃白银·模拟预测)已知函数
,
.
(1)若
在其定义域上单调,求的取值范围;
(2)若
.
(ⅰ)证明:
;
(ii)若
,求
的取值范围.
【变式9-1】已知函数
(1)当
时,求
在
处的切线方程
(2)求函数
的单调区间和极值
(3)当
时,若不等式
恒成立,求实数m 的取值范围
【变式9-2】(2025·黑龙江大庆·一模)已知函数
,其中
.
(1)证明:当
时,
;
(2)若
时,
有极小值,求实数的取值范围;
(3)对任意的
恒成立,求实数的取值范围.
【变式9-3】(2025·江苏扬州·三模)已知函数
.
(1)若
,且
,求a 的最小值;
(2)证明:曲线
是中心对称图形;
(3)若
当且仅当
,求b 的取值范围.
【变式9-4】(2025·北京海淀·三模)已知函数
.
(1)求曲线
在点
处的切线;
(2)当
时,讨论函数
的单调性;
(3)当
时,若对任意的
,
恒成立,求的取值范围.
题型十:二阶端点效应
【例10】(2025·湖北·三模)已知函数
(为自然对数的底数).
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若当
时,不等式
恒成立,求实数的取值范围.
【变式10-1】(2025·北京东城·模拟预测)已知函数
,
,
.
(1)证明:
在区间
恒成立;
(2)若
的最小值为0,求的值;
(3)若
在区间
内恒成立,求的取值范围.
【变式10-2】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)已知函数
.
(1)当
时,曲线
与
关于点
中心对称,求函数
的解析式;
(2)讨论
在
上的单调性;
(3)若关于x 的不等式
在
上恒成立,求实数λ 的取值范围.
【变式10-3】已知函数
.
(1)若
,求
在
处的切线方程;
(2)讨论
的单调性;
(3)若
时,
,求的取值范围.
题型十一:必要性探路
【例11】已知函数
,若
恒成立,求实数
的取值范围.
【变式11-1】(2025·浙江绍兴·模拟预测)已知函数
有两个极值点
,满足
.
(1)求的取值范围;
(2)判断并证明函数
的对称性;
(3)若
恒成立,求实数的取值范围.
【变式11-2】(2025·江西·三模)已知函数
.
(1)若
,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若
,求的取值范围.
【变式11-3】(2025·安徽合肥·三模)已知函数
.
(1)若
,求曲线
在
处的切线方程;
(2)若关于x 的不等式
恒成立,求m 的取值构成的集合.
题型十二:朗博同构
【例12】(2025·广东·模拟预测)已知函数
.
(1)求
的极值;
(2)当
时,
,求实数的取值范围.
【变式12-1】(2025·贵州贵阳·模拟预测)已知函数
,
.
(1)若过点
作曲线
的切线有且仅有一条,求实数t 的值;
(2)若
恒成立,求a 的取值范围.
【变式12-2】(2025·吉林长春·模拟预测)已知函数
,
,若
恒
成立,则实数a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
题型十三:整数恒成立问题
【例13】已知函数
.
(1)讨论
的单调性;
(2)当
时,
在
上恒成立,求整数的最大值.
【变式13-1】已知函数
.
(1)当
时,求函数
的最小值;
(2)试讨论函数
的单调性;
(3)当
时,不等式
恒成立,求整数的最大值.
【变式13-2】已知函数
.
(1)讨论
的单调性;
(2)若
时
(Ⅰ)函数
存在两个极值点
,
,求
的取值范围;
(Ⅱ)当
时,均有
恒成立,求整数的最小值.
【变式13-3】已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在
处的切线方程;
(2)讨论
的单调性;
(3)当为整数时,若
恒成立,求的最小值.
【变式13-4】若
,恒有
,则正整数
的最大值为 .(参考数据:
)
题型十四:共零点模型
【例14】设函数
,若
恒成立,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.1
【变式14-1】已知函数
,
,
,则
( )
A.
B.
C.4
D.16
【变式14-2】设函数
,若
恒成立,则
的最小值为( )
A.
B.1
C.2
D.3
【变式14-3】函数
,若
恒成立,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
题型十五:双参数问题
【例15】已知不等式
对任意的实数t 恒成立,则
的最大值为 .
【变式15-1】设函数
,若
恒成立,则
的最小值为 .
【变式15-2】已知
,若不等式
对任意实数恒成立,则
的最大值为 .
【变式15-3】已知函数
(
,
),
,若对
,不等式
恒成立,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
题型十六:放缩变形、两边夹
【例16】已知
.
(1)讨论函数
在
的单调性;
(2)当
时,若
恒成立,求b 的取值范围.
【变式16-1】(2025·湖北·模拟预测)已知a,b 为实数,若对任意
,都有
恒成
立,则
的最小值为 .
【变式16-2】若不等式
恒成立,则
的取值范围为 .
【变式16-3】设
,若不等式
成立,则
.
【变式16-4】已知实数,
满足
,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
题型十七:双重最值恒成立
【例17】(2025·河南·三模)已知函数
,
,其中
.
(1)求函数
的零点;
(2)
.
(ⅰ)用
表示m,n 的最大值,证明:
;
(ⅱ)是否存在实数a,使得
,
恒成立?若存在,求a 的取值范围;若不存在,请说明理
由.
【变式17-1】(2025·高三·北京·开学考试)已知函数
,
,其中
.
(1)当
时,求曲线
在点
处切线的方程;
(2)求函数
的零点;
(3)用
表示
、的最大值,记
.问:是否存在实数,使得对任意
,
恒成立?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
【变式17-2】(2025·高三·湖南长沙·期中)已知函数
,
设
表示
的最大值,记
.
(1)讨论
在
上的单调性;
(2)当
时,
,求 的取值范围.
【变式17-3】(2025·贵州铜仁·三模)已知函数
,
.用
表示
的最大值,记
.若对任意
,
恒成立,则实数的取值范围
为( )
A.
B.
C.
D.
题型十八:已知恒成立,求具体参数值
【例18】(2025·辽宁·模拟预测)已知函数
在
处取得极小值.
(1)求
的值;
(2)证明:
;
(3)若
,求
的值.
【变式18-1】(2025·高三·云南·期中)已知函数
(1)求曲线
过点
的切线方程;
(2)若
(i) 当
时,求
的极值;
(ii) 若
恒成立,求实数.
【变式18-2】(2025·湖南邵阳·模拟预测)已知函数
.
(1)当
时,证明:
恒成立;
(2)若对任意的
,
恒成立,求实数的取值范围.
【变式18-3】已知函数
.
(1)当
时,求
的单调区间;
(2)若
,
恒成立,求的值;
1.已知函数
,若关于的不等式
恒成立,则实数的取值范围为
( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·江西·二模)已知
,若
在
上恒成立,则
的最大值
为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·河北廊坊·模拟预测)当
时,关于的不等式
恒成立,则的取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·湖北·二模)已知
,函数
,若
,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·辽宁·一模)设函数
,若
恒成立,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.1
6.设函数
,若
恒成立,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2025·安徽六安·模拟预测)设函数
,若
,则的取值范围是 .
8.若关于的不等式
且
在
上恒成立,则实数的取值范围为 .
9.已知
恒成立,则正数的取值范围为 .
10.
,
,
恒成立,则最小值为 .
11.(2025·河南信阳·模拟预测)若函数
的最小值为1,则实数的取值范围为 .
12.已知函数
,对任意
,
恒成立,则实数的取值范围是 .
13.(2025·高三·江苏南京·开学考试)已知函数
,若
,
且
,恒有
,则正实数的取值范围为 .
14.关于x 的不等式
恒成立,则a 的取值范围为 .
15.已知
,若关于x 的不等式
对一切正实数x 恒成立,则当
取最小值时,实
数的值为 .
16.已知函数
,其中
,若
恒成立,则实数a 与b 的大小关系是
.
17.(2025·高三·河北邢台·期末)已知不等式
对任意的实数恒成立,则
的最大值为 .
18.已知对于任意
,不等式
都成立(是自然对数的底数),则
的最小值是 .
19.(2025·全国·模拟预测)已知,为正实数,若对任意的
,都有
成立,则
的
最大值是 .
20.(2025·山东泰安·模拟预测)已知函数
,
.
(1)讨论函数
的极值点情况;
(2)设
,若对任意
,
,有
恒成立,求实数的取值范围.
21.已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在
处的切线方程;
(2)求
的单调区间;
(3)若对任意
,都有
成立,求整数的最大值.
22.已知函数
.
(1)当
时,讨论
的单调性;
(2)当
时,求
的极值;
(3)当
时,
,求的取值范围.