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文件名称:2026版步步高大一轮高考数学复习第三章 进阶篇 不等式恒(能)成立问题 进阶1 参数全分离含答案.docx
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更新时间:2025-06-14
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文档摘要

2026版步步高大一轮高考数学复习第三章进阶篇不等式恒(能)成立问题进阶1参数全分离进阶篇不等式恒(能)成立问题

解决不等式恒(能)成立问题,常用的方法有:

(1)参数全分离

将原含参不等式等价变形成a≤f(x)这类形式,进而转化为求f(x)的最值问题.当参变分离后的函数f(x)不复杂,容易求最值时,可采用此法.

(2)参数半分离

将原含参不等式等价变形成f(x)≤g(a,x)这类形式,画图分析参数a如何取值才能满足该不等式,这种方法往往需要关注切线、端点等临界状态.

注:g(a,x)表示g(x)这个函数表达式中既有a也有x,a在不等式左右两边都可以.

(3)参数不分离(隐零点、端点效应).

(4)特殊的方法(同构等).

进阶1参数全分离

题型一参数全分离

例1不等式lnx-ax+1≤0恒成立,求实数a的取值范围.

解不等式lnx-ax+1≤0恒成立,

即ax≥lnx+1恒成立,x0,

即a≥lnx

设g(x)=lnx+1

则g(x)=-ln

易知函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,

g(x)max=g(1)=1,

所以a≥1.

思维升华分离参数法解决恒(能)成立问题的策略

(1)分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.

(2)a≥f(x)恒成立?a≥f(x)max;

a≤f(x)恒成立?a≤f(x)min;

a≥f(x)能成立?a≥f(x)min;

a≤f(x)能成立?a≤f(x)max.

跟踪训练1(2024·青岛模拟)已知函数f(x)=ax-ex,a0.

(1)若a=1,求函数f(x)在x=1处的切线方程;

(2)若x0,f(x)≤a-x2恒成立,求实数a的取值范围.

解(1)当a=1时,f(x)=x-ex,f(1)=1-e,

f(x)=1-ex,所以f(1)=1-e,

所以f(x)在x=1处的切线方程为y-(1-e)=(1-e)(x-1),即y=(1-e)x.

(2)当x0时,ax-ex≤a-x2恒成立,

即a(x-1)≤ex-x2恒成立.

①当0x≤1时,x-1≤0,ex1,x2≤1,

又a0,所以a(x-1)≤0,ex-x20,

所以a(x-1)≤ex-x2恒成立.

②当x1时,x-10,

原不等式等价于a≤ex

即a≤e

令g(x)=e

则g(x)=(

令h(x)=ex-x,

则h(x)=ex-1,当x0时,h(x)0,

则h(x)=ex-x在(0,+∞)上单调递增,

h(x)h(0)=1,

所以当x1时,ex-x0.

则当1x2时,g(x)0,

当x2时,g(x)0,

所以g(x)=ex-x2x-1在(1,2

所以a≤ex-x2x-1min=g(2

所以0a≤e2-4,

综上,实数a的取值范围是(0,e2-4].

题型二换元后参数分离

例2已知函数f(x)=xexa-

(1)若a=-1,求f(x)的单调区间和极值点;

(2)若a0,且当x0时,f(x)-1恒成立,求实数a的取值范围.

解(1)当a=-1时,f(x)=xe-x-1,f(x)=e-x-xe-x,

令f(x)=0,得x=1,

所以当x1时,f(x)0;

当x1时,f(x)0.

所以f(x)的单调递减区间为(1,+∞),单调递增区间为(-∞,1),极大值点为x=1,无极小值点.

(2)方法一f(x)-1?xexa-2a-2

即xexa-2

令xa=t,t0,则x=at

atet-(2a+2)t+a+10对于t0恒成立,

即a(tet-2t+1)2t-1,(*)

易证当t0时,ett+1,

则tet-2t+1t(t+1)-2t+1(t-1)2≥0,

即tet-2t+10,

于是,由(*)可得a2

令g(t)=2t-1te

则g(t)=-(2t+1)(t-1)(t

当t∈(0,1)时,g(t)0;

当t∈(1,+∞)时,g(t)0,

所以g(t)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,g(t)max=g(1)=1

所以a1

故实数a的取值范围是1e-1

方法二f(x)-1?xexa-2a-2

即xexa-2

令xa=t,t0

则x=at,atet-(2a+2)t+a+10对于t0恒成立,

即aa+12t-1

设h(t)=2t-1tet,t0,则

当t∈(0,1)时,h(t)0;

当t∈(1,+∞)时,h(t)0.

可得h(t)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,

所以h(t)max=h(1)=1

则aa+11e

故实数a的取值范围是1e-1

思维升华在有些题目中不能直接利用分离参数法,有时为了简化函数,常进行换元,如本题令t=xa就可轻松分离参数

跟踪训练2已知函数f(x)=[ln(1+x)]2-x2

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)若不等式1