试卷第=page11页,共=sectionpages33页
试卷第=page11页,共=sectionpages33页
第22天利用导数求解不等式恒成立问题(确保120分)
十年高考(新课标1卷)
考查阐述(考点、考向、交汇点等)
试题难度(低,中,高)
2015
不等式恒成立求参数范围
高
2016
不等式恒成立求参数范围
高
2017
不等式恒成立求参数范围
高
2018
未考查
2019
不等式恒成立求参数范围
高
2020
不等式恒成立求参数范围
高
2021
未考查
2022
不等式恒成立求参数范围
高
2023
不等式恒成立求参数范围
高
2024
不等式恒成立求参数范围
高
命题热度预测2025
利用导数解决不等式恒成立问题是高考中的大热门,历年全国高考包括地方自主命题省市对此的考查没有停止过,多以解答题出现,通常根据不等式求参数范围.预计2025年仍有可能对恒成立问题进行考查.
【2015山东】
1.设函数,其中.
(Ⅰ)讨论函数极值点的个数,并说明理由;
(Ⅱ)若成立,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)的取值范围是.
【难度】0.65
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、求已知函数的极值点
【详解】试题分析:(Ⅰ)先求,令
通过对的取值的讨论,结合二次函数的知识,由导数的符号得到函数的单调区间;(Ⅱ)根据(1)的结果这一特殊性,通过对参数的讨论确定的取值范围.
试题解析:函数的定义域为
令,
(1)当时,,在上恒成立
所以,函数在上单调递增无极值;
(2)当时,
①当时,,
所以,,函数在上单调递增无极值;
②当时,
设方程的两根为
因为
所以,
由可得:
所以,当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
因此函数有两个极值点.
(3)当时,
由可得:
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
因此函数有一个极值点.
综上:
当时,函数在上有唯一极值点;
当时,函数在上无极值点;
当时,函数在上有两个极值点;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
(1)当时,函数在上单调递增,
因为
所以,时,,符合题意;
(2)当时,由,得
所以,函数在上单调递增,
又,所以,时,,符合题意;
(3)当时,由,可得
所以时,函数单调递减;
又
所以,当时,不符合题意;
(4)当时,设
因为时,
所以在上单调递增,
因此当时,
即:
可得:
当时,
此时,不合题意.
综上所述,的取值范围是
考点:1、导数在研究函数性质中的应用;2、分类讨论的思想.
【2016全国】
2.已知函数.
(I)当时,求曲线在处的切线方程;
(Ⅱ)若当时,,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【难度】0.65
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究不等式恒成立问题
【详解】试题分析:(Ⅰ)先求的定义域,再求,,,由直线方程的点斜式可求曲线在处的切线方程为(Ⅱ)构造新函数,对实数分类讨论,用导数法求解.
试题解析:(I)的定义域为.当时,
,
曲线在处的切线方程为
(II)当时,等价于
设,则
,
(i)当,时,,故在上单调递增,因此;
(ii)当时,令得
.
由和得,故当时,,在单调递减,因此.
综上,的取值范围是
【考点】导数的几何意义,利用导数判断函数的单调性
【名师点睛】求函数的单调区间的方法:
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求导数y′=f′(x);
(3)解不等式f′(x)0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f′(x)0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
【2017全国】
3.设函数.
(I)讨论函数的单调性;
(II)当时,,求实数的取值范围.
【答案】(I)函数在和上单调递减,在上单调递增.
(II).
【难度】0.15
【知识点】利用导数研究函数的单调性、利用导数研究不等式恒成立问题
【详解】试题分析:(1)先求函数导数,再求导函数零点,列表分析导函数符号确定单调区间;(2)对分类讨论,当a≥1时,,满足条件;当时,取,当0<a<1时,取,.
试题解析:解(1)f’(x)=(1-2x-x2)ex
令f’(x)=0得x=-1-,x=-1+
当x∈(-∞,-1-)时,f’(x)0;当x∈(-1-,-1+)时,f’(x)0;当x∈(-1+,+∞)时,f’(x)0
所以f(x)在(-∞,-1-),(-1+,+∞)单调递减,在(-1-,-1+)单调递增
(2)f(x)=(1+x)(1-x)ex
当a≥1时,设函数h(x)=(1-x)ex,h’(x)=-xex<0(x>0),因此h(x)在[0,+∞)单调递减,而h(0)=1,
故h(x)≤1,