1、母题突破2恒成立问题与能成立问题母题(2023新乡模拟)已知函数f(x)x2(2a1)x2aln x若f(x)0恒成立,求实数a的取值范围思路分析一f(x)0恒成立f(x)min0分类讨论求f(x)min思路分析二f(x)0恒成立求证xln x0分离参数构造新函数求新函数最值解方法一(求最值法)f(x)的定义域为(0,),因为f(x)0恒成立,所以f(x)min0,f(x)x(2a1).当a0时,由f(x)0,得x1;由f(x)0,得0x0时,注意到f(1)2a0,得x1;由h(x)0,得0x0,所以xln x0,所以原不等式等价于2a.令g(x)(x0),则g(x).令(x)x1ln x,则
2、(x),由(x)0,得x2;由(x)0,得0x0,所以当x1时,g(x)0;当0x1时,g(x)0,所以函数g(x)在1,e)上单调递增,所以g(x)ming(1)2,所以a2,解得a2.子题2(2023全国乙卷改编)已知函数f(x)ln(1x)若f(x)0在区间(0,)上恒成立,求a的取值范围解f(x)ln(x1),因为f(x)0在区间(0,)上恒成立令ln(x1)0,则(x1)ln(x1)(xax2)0,令g(x)ax2x(x1)ln(x1),原问题等价于g(x)0在区间(0,)上恒成立,则g(x)2axln(x1),当a0时,由于2ax0,ln(x1)0,故g(x)0,g(x)在区间(0
3、,)上单调递减,此时g(x)g(0)0,不符合题意;令h(x)g(x)2axln(x1),则h(x)2a,当a,即2a1时,由于0,h(x)在区间(0,)上单调递增,即g(x)在区间(0,)上单调递增,所以g(x)g(0)0,g(x)在区间(0,)上单调递增,g(x)g(0)0,符合题意当0a时,由h(x)2a0,可得x1,当x时,h(x)0,h(x)在区间上单调递减,即g(x)在区间上单调递减,注意到g(0)0,故当x时,g(x)g(0)0,g(x)单调递减,由于g(0)0,故当x时,g(x)f(x)max或a0,所以1kx0,当k0时,x,此时f(x)在上单调递减,在上单调递增;当k0时,
4、x0都有f(x)0,解得0x,令h(x),h(x)在上单调递增,在上单调递减,h(x)maxhlnm2(12m)1ln 2m.令t(x)ln 2x(x0),则t(x)0,t(1)ln 2(1ln 16)0,当x1时,t(x)0,h(x)在(0,)上单调递增,又h(1)0,当x(0,1)时,h(x)0,即g(x)0,即g(x)0.g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,g(x)ming(1)0,m0,即实数m的取值范围为(,02(2023西安模拟)已知函数f(x)exaxsin x1,x0,)若f(x)0恒成立,求a的取值范围解因为f(x)exaxsin x1,所以f(x)excos xa.若a0,f(x)0在0,)上恒成立,则f(x)在0,)上单调递增,故f(x)f(0)0,符合题意若a0在0,)上恒成立,故g(x)在0,)上单调递增因为g(0)a0,且当x时,g(x),所以x0(0,),g(x0)0.故当x0,x0)时,f(x)g(x)0,f(x)在(x0,)上单调递增,则f(x0)f(0)0,不符合题意综上所述,a的取值范围为0,)