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1、导数恒成立问题大题优练11优选例题例1已知函数满足,且曲线在处的切线方程为(1)求,的值;(2)设函数,若在上恒成立,求的最大值【答案】(1),;(2)3【解析】(1)由已知得,且函数的图象过点,则,解得,(2)由(1)得若在上恒成立,则在上恒成立,即在上恒成立,因为,所以,从而可得在上恒成立令,则,令,则恒成立,在上为增函数又,所以存在,使得,得,且当时,单调递减;当时,单调递增,则又,所以,代入上式,得又,所以因为,且,所以,故的最大值为3例2已知函数,为自然对数的底数(1)讨论的单调性;(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)答案不唯一,具体见解析;(2)【解析】(1),
2、当时,单调递减,单调递增;当时,单调递增;,单调递减,单调递增;当时,单调递增;当时,单调递增;,单调递减;,单调递增(2)当时,令,令,是单调增函数,在是单调增函数,当,即时,在是单调增函数,此时符合题意当,即时,;时, 使得,单调递减,与恒成立不符,综上所述,例3已知函数,(1)若函数没有极值点,求实数的取值范围;(2)若对任意的恒成立,求实数和所满足的关系式,并求实数的取值范围【答案】(1)或;(2)当时,对任意的,恒成立【解析】(1)因为,所以,因为函数没有极值点,所以无解或有重根,即无解或有重根时,不满足条件;时,解得或,综上可得,函数没有极值点,则或(2)依题意得:对任意的,恒成立
3、,令,则恒成立,因为,所以是的极小值点,所以,所以,所以对任意的,恒有当时,矛盾;当时,显然有,因为函数,即函数的图象恒在函数图象的上方,是函数在处的切线,下证:,令,令,解得,即在上单调递增;令,解得,即在上单调递减,所以,即成立,所以,综上所述:当时,对任意的,恒成立模拟优练1已知,(1)求函数的单调区间;(2)若恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)单调递增区间为和,递减区间为;(2)【解析】(1)解:的定义域为,令,得或当x变化时,变化如下:0200增极大值减极小值增所以的单调递增区间为和,递减区间为(2)因为定义域为,的定义域为,令(),则,所以当时,为减函数;当时,为增函数,所以,
4、则,所以,故实数的取值范围为2已知函数(1)求讨论函数的单调性;(2)若函数的图象恒在的图象的下方,求实数的取值范围【答案】(1)当时,函数在上单调递增;当时,不具有单调性;当时,函数在上单调递增,在上单调递减;(2)【解析】(1)函数的定义域是,当时,是常数函数,不具有单调性;当时,对任意恒成立,故函数在上单调递增;当时,令,得;令,得,故函数在上单调递增,在上单调递减,综上:当时,函数在上单调递增;当时,不具有单调性;当时,函数在上单调递增,在上单调递减(2)函数的图象恒在的图象的下方等价于恒成立,即,得,即令,则恒成立,所以,可知当时,令,得所以当时,;当时,因此在上单调递增,在上单调递
5、减,所以,所以;当时,在上恒成立;当时,令,得所以当时,;当时,因此在上单调递增,在上单调递减,所以,即,则,解得,综上所述,实数的取值范围为3已知函数(1)讨论函数的单调性;(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1)依题意,定义域为,若,函数在上单调递增;若,当时,;当时,故函数在上单调递减,在上单调递增;若,当时,;当时,故函数在上单调递增,在上单调递减(2)令,则,则在上恒成立因为,当时,在上单调递减,所以当时,不合题意,舍去;当时,因为,所以,所以,此时在上单调递增,符合题意;当时,因为,所以由,得,此时在上单调递减,所以当时,不合要求,舍去,综上所述,实数a的取值范围是4已知函数,(1)当在点处的切线与直线平行时,求实数a的值;(2)若恒成立,求实数a的取值范围【答案】(1);(2)【解析】(1),因为,且直线的斜率为1,所以,即(2)由已知得对任意的恒成立,整理得恒成立令,则,令,则,又,即恒成立,在上单调递增,又,当时,即为减函数;当时,即为增函数,