本题导读
本题考查不等式恒成立问题下的参数范围求解。核心意图是考查学生通过参变量分离转化问题,并利用换元法和导数工具研究函数最值的能力。
📌【题干】
Question
(2014年辽宁卷(理)) 当 时,不等式 恒成立,则实数 的取值范围是()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 特殊值检验:当 时,不等式为 恒成立,无需讨论。
- 参变量分离:当 时,将 分离出来。由于 的正负在区间内会发生变化,需分类讨论:
- 当 时,,需满足 。
- 当 时,,需满足 。
- 构造函数并换元:令 。 令 ,构造新函数 。
- 利用导数求最值:确定 的取值范围,研究 的单调性,分别求出两个区间上的最值,从而确定 的范围。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
第一步:分类讨论与参变量分离 原不等式为 。
- 当 时,,则 。
- 当 时,,则 。
第二步:换元简化函数 令 。设 ,则新函数为 。 对 求导:。 令 ,得 。 单调性: 在 递减,在 递增,在 递减。
第三步:分区间求最值确定
- 当 时,。 由单调性知 在 递减,故 。 所以 。
- 当 时,。 由单调性知 在 递减,在 递增。 比较端点与极值:。 。 故在此区间上 。 所以 。
第四步:综合结论 综合上述两个条件,得实数 的取值范围是 。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:不等式恒成立转化。 恒成立 ; 恒成立 。
核心方法:换元法是处理分式函数或复合函数的有效手段,能将复杂的结构转化为熟悉的多项式函数。
避坑指南:参变量分离时,如果除以的变量取值可能为负或零,一定要分类讨论,防止不等号方向出错。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 三次函数的图象特征、零点存在性定理。
结论推广: 恒成立 ; 恒成立 。
方法推广: 面对 且无法直接分离参数时,可构造 ,利用导数研究 。
🔗【关联脉络】
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