1、优培4 恒成立问题1、利用最值分析例1:设函数,(1)解方程;(2)若是上的奇函数,且对任意实数恒成立,求实数的取值范围【答案】(1);(2)【解析】(1)根据题意,原方程可转化为,即,解得,经验证,是原方程的解(2)因为是上的奇函数,所以,故,则,且在上单调递增由,得,又是上的奇函数,所以,又在上单调递增,所以,故对任意的都成立,即对任意的都成立,因为(当且仅当时取等号),所以,故实数的取值范围是2、分离参数求解例2:已知函数,如果当时,不等式恒成立,求实数的取值范围【答案】【解析】,即只需要即可,设,令(分子的符号无法直接判断,所以考虑再构造函数进行分析),在单调递增,在单调递增,当时,实
2、数的取值范围是3、数形结合例3:已知不等式在上恒成立,则实数的取值范围是 【答案】【解析】先作出的图象,观察图象可得:若要使不等式成立,则的图象应在的上方,应为单增的对数函数,即,另一方面,观察图象可得:若要保证在时不等式成立,只需保证在时,即可,代入可得,综上可得:一、选择题1已知不等式对任意的恒成立,则整数的最小值为( )ABCD【答案】A【解析】令,则,令,则在上,当时,单调递增;当时,单调递减,又,所以当时,取得最大值,即,所以,即整数的最小值是,故选A2已知,不等式在上恒成立,则的取值范围是( )ABCD【答案】A【解析】作出的图象可知为减函数,等价于在恒成立,即,解得3若不等式对任
3、意恒成立,则的取值范围是( )ABCD【答案】B【解析】恒成立不等式变形为,即的图象在图象的上方,先作出的图象,对于,可看作经过平移得到,而平移的距离与的取值有关通过观察图象,可得只需,解得4已知,分别为定义域为的偶函数和奇函数,且,若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是( )ABCD【答案】C【解析】依题意知,关于的不等式在区间上恒成立,等价于在区间上恒成立,等价于令,故实数的取值范围是5设正数,对任意,不等式恒成立,则正数的取值范围是( )ABCD【答案】B【解析】由,可得,可得在单调递增,在单调递减,故,若原不等式恒成立,只需,再进行一次参变分离,则只需,解得二、填空题6若不等式对
4、任意的,恒成立,则的取值范围是 【答案】【解析】设,则,则原不等式可化为,则由上式对任意的恒成立,得对任意的恒成立若,不等式显然成立;若,在区间上单调递减,在区间上单调递增,则,即,综上所述,的取值范围是7已知函数,对任意的,都有,则最大的正整数为 【答案】【解析】,即,作出函数和的图象,可知,即的最大整数值为8已知,若不等式对任意恒成立,则实数的取值范围为 【答案】【解析】令,可得,由可得,当时,即,在上单调递增,即,解得,结合,可得三、解答题9设,当时,恒成立,求的取值范围【答案】【解析】恒成立不等式为,只需,令,则对称轴为当时,在单调递增,即;当时,在单调递减,在单调递增,即,综上,10
5、已知函数,(1)当时,求函数的单调区间;(2)若对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1)当时,易得当时,;当时,函数在上单调递增,在上单调递减(2)恒成立,只需,由,得,令,解得,在单调递减,在单调递增,都有恒成立,即只需,当时,令,则,与矛盾,当时,解得,在单调递增,在单调递减,解得,综上所述:11已知函数,其中(1)讨论函数的单调性;(2)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1),当时,可得恒成立,在单调递增;当时,令,可解得或,在,单调递增;在,单调递减(2)若在上恒成立,则只需,由(1)可知在的边界处取得最大值,即对任意的恒成立,可得,综上,的取值范围为12设,其中,函数在点处的切线方程为其中(1)求证:函数有且仅有一个零点;(2)当时,恒成立,求最小的整数的值【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】(1),所以,当时,即,解得,函数在上单调减,由于,则函数有且仅有一个零点(2)一方面,当时,由此;当时,下证:,在时恒成立,记函数,在上单调递增,在上单调递减,;记函数,在上单调递减,在上单调递增,即,成立,又因为和不能同时在同一处取到最大值,所以当时,恒成立,所以最小整数