1、一轮大题专练2导数(恒成立问题2)1已知函数,()当时,求证:;()若不等式在,上恒成立,求实数的取值范围()证明:令,(1)当时,因为,所以在,上单调递增,且,当时,当时,所以在,上单调递减,在上单调递增,所以,所以;(2)当时,则,所以综上所述,当时,()解:令,则,由题意得在,上恒成立,因为,所以,所以,下证当时,在,上恒成立,因为,令,只需证明在,上恒成立,(1)当时,因为在,上单调递减,所以,所以在,上单调递减,所以,所以在,上单调递减,所以;(2)当时,综上所述,实数的取值范围是,2已知函数(1)讨论函数的单调性;(2)证明:为自然对数的底数)恒成立解:(1)的定义域为,分当时,恒
2、成立,所以在上单调递增;分当时,令,得到所以,当时,则在上单调递增;当,时,则在,上单调递减,综上所述,当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在,上单调递减分(2)证明:记函数,则,分易知在上单调递增,又由(1),(2)知,在上有唯一的实数根,分且,则,即,分当时,则在上单调递减,当,时,则在,上单调递增,所以,结合,知,分所以,分则,即,所以为自然对数的底数)恒成立分3已知函数,其中为自然对数的底数,(1)若对任意的,总存在,使得,求的取值范围;(2)若函数的图象始终在函数的图象上方,求的取值范围解:(1)对任意的,总存在,使得,在,上单调递增,(1),时,函数在,上单调递增,(1),解得
3、时,不成立,舍去时,函数在,上单调递减,而,舍去综上可得:的取值范围是,(2)函数的图象始终在函数的图象上方,即,也即,令,时,函数在上单调递减,(1),不满足题意,舍去时,函数在上单调递增,存在唯一使得,即,解得的取值范围是,4已知函数,(1)讨论函数的单调性;(2)若关于的不等式对任意恒成立,求实数的取值范围解:(1)因为函数,所以,当时,在,上单调递减,当时,在,上单调递增,当时,令,解得,当时,故单调递增,当时,故单调递减综上所述,当时,在,上单调递减;当时,在,上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减;(2)不等式对任意恒成立,即对任意恒成立,令,又,故不等式等价于对任意恒成立,
4、所以,即,解得,当时,恒成立,故,故当时,对任意恒成立,所以的取值范围为,5已知函数(1)若直线是曲线的切线,求实数的值;(2)若对任意,不等式成立,求实数的取值集合解:(1),设切点为,则,代入直线得:,即,令,有(1),在单调递增,方程有唯一解,;(2),恒成立,设,则,令,有2个不相等实根,则,不妨设,当,当,在单调递减,在,单调递增,由得到,令,则,当时,当时,则在单调递增,在单调递减,(1),则,故,实数的取值集合是6设函数()当时,求函数的单调区间;()若为的导函数)在上恒成立,求实数的取值范围解:()当时,所以,令,所以,当时,故为增函数;当时,故为减函数,所以(1),即,所以函
5、数的单调递减区间为,无单调递增区间()因为,所以且,所以在上恒成立在上恒成立在上恒成立,令,则且(1),当时,恒成立,故在上为增函数,所以(1),即时不满足题意;当时,由,得,若,则,故在,上为减函数,在上为增函数,所以存在,使得(1),即时不满足题意;若,则,故在上为减函数,所以(1),所以恒成立,故符合题意综上所述,实数的取值范围是,7已知为自然对数的底数,函数(1)设是的极值点,求的值和函数的单调区间;(2)当,时,恒成立,求的取值范围解:(1)因为,由(1),得,当时,单调递减,当时,单调递增,所以函数在上单调递减,在上单调递增(2)令,当,时,恒成立等价于恒成立,由于,所以当时,函数在,上单调递增,所以,在区间,上恒成立,符合题意,当时,在,单调递增,当时,即时,函数在,单调递增,所以在,恒成立,符合题意,当即时,若,即时,在恒小于0,则在单调递减,不符合题意,若,即时,存在使得,所以当时,则在上单调递减,所以,不符合题意,综上所述,的取值范围是,8已知函数(1)若曲线在点处的切线为,求,;(2)当时,若关于的不等式在,上恒成立,试求实数的取值范围解:(1)函数的导数,根据函数导数的几何意义,可得(1),即则,点坐标为点在直线上故,(2)当时,关于的不等式在,上恒成立,设,则,由的导数为,可得时,函数递增,时,函数递减,则,即,当时,则在,递增,可得,则