第五章 一元函数的导数及其应用全章综合测试卷(提高篇)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(2022·广西玉林·高二期末(理))设是定义在R上的可导函数,若(a为常数),则( )
A. B.2a C. D.a
【解题思路】根据导数的定义及极限的性质计算可得;
【解答过程】解:.
故选:A.
2.(5分)(2022·江西·高二开学考试(理))若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】对求导,得到,令,得到,即可得到,然后求即可.
【解答过程】由,得,令,则,解得,所以,.
故选:D.
3.(5分)(2022·陕西安康·高二期末(文))为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.设该药物在人体血管中药物浓度c与时间t的关系为,甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间t变化的关系如下图所示.给出下列四个结论错误的是( )
A.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同;
B.在时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率不同;
C.在这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同;
D.在,两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率相同.
【解题思路】根据图象以及导数的知识对选项进行分析,从而确定正确选项.
【解答过程】A选项,根据图象可知,在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同,A选项结论正确.
B选项,根据图象以及导数的知识可知,在时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率不同,
B选项结论正确.
C选项,根据图象可知,在这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同,
C选项结论正确.
D选项,根据图象可知,在这个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率为大于
在这个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率
D选项结论错误.
故选:D.
4.(5分)(2022·湖北·高三阶段练习)若直线是曲线与的公切线,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】设直线与的图象相切于点,与的图象相切于点,求出,,由点、点在切线上,得切线方程,进而即得.
【解答过程】设直线与的图象相切于点,与的图象相切于点,
又,,
所以,,
由点在切线上,得切线方程为;
由点在切线上,得切线方程为,
故,
解得,,
故.
故选:B.
5.(5分)(2022·四川自贡·一模(理))已知,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【解题思路】首先证明此函数为偶函数,再利用其导函数得到其单调性,利用其是偶函数得到,,通过指数函数单调性得,再根据幂函数性质证明出,同取对数得到,则有,再利用单调性即可得到大小关系.
【解答过程】因为,定义域关于原点对称,
,
所以为上的偶函数,
当时,,设,
则,,,
所以即在上单调递减,所以,
所以在上单调递减,又因为为偶函数,
所以在上单调递增,
又因为,,
,
又因为,
因为,,所以,
所以,即,
所以,
所以,
即.
故选:D.
6.(5分)已知定义在上的函数的导函数为,对任意的满足.若的最小值为,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【解题思路】构造函数,利用导数可得出,可得出,其中为常数,利用导数求出函数的最小值,可得出的值,然后再解不等式即可.
【解答过程】构造函数,该函数的定义域为,则,
所以,,可得,其中为常数,
则,当,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以,,解得,
故,由可得,
所以,不等式的解集是.
故选:B.
7.(5分)(2022·江苏南京·模拟预测)已知函数(),且在有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据给定条件,利用零点的意义等价转化,构造函数,再借助导数探讨函数在有两个零点作答.
【解答过程】,,由得,,则,令,
依题意,函数在有两个零点,显然,而在上单调递增,
则有,当或,即或时,在上单调递增或单调递减,
即有函数在只有一个零点1,因此,此时当时,,当时,,
函数在上单调递减,在单调递增,则,
要函数在有两个零点,当且仅当在上有一个零点,即有,解得,
所以的取值范围.
故选:C.
8.(5分)(2022·江西·高三阶段练习(理))设函数是定义域为的增函数,且关于对称,若不等式有解,则实数a的最小值为( )
A. B.5 C. D.6
【解题思路】由题意令关于对称,有,由此变换化简得,然后由函数是定义域为的增函数得到相应的不等式,分离参数构造新函数,对新函数求导,利用导数来研究最值即可
【解答过程】设,所以关于对称,
所以
所以
即
令
所以
即
所以
由不等式有解,
即
,
因为函数是定义域为的增函数,
所以成立,
即成立,
即求,
设,
所以
,
令,
所以,
因为,所以,
所以在上单调递增,
又,
所以在上存在唯一的零点 满足
,
此时当时,,
当时,,
所以在单调递减,在上单调递增,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以,
所以有最小值:5,
故选:B.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(2022·黑龙江·高二阶段练习)(多选)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量,甲、乙两人服用该药物后,血管中的药物浓度(单位:)随时间(单位:)变化的关系如图所示,则下列四个结论中正确的是( )
A.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率相同
C.在这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率相同
D.在,两个时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率不相同
【解题思路】根据已知血管中的药物浓度随时间变化图象,结合瞬时变化率、平均变化率的概念判断各选项的正误.
【解答过程】A:在时刻,两图象相交,即此时甲、乙两人血管中的药物浓度相同,正确;
B:两条曲线在时刻的切线的斜率不相等,所以甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率不相同,错误;
C:根据平均变化率公式,可知在这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率都是,正确;
D:在时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率是,在时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率是,显然不相等,正确.
故选:ACD.
10.(5分)(2022·福建宁德·高三期中)已知函数及其导函数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”,下列选项中有“巧值点”的函数是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据“巧值点”的定义,结合导数运算,对每个选项进行逐一判断,即可选择.
【解答过程】对A:,则 ,令 ,则,故有“巧值点”;
对B:,则 ,因为 恒成立,故任意的,都是的“巧值点”;
对:,则 ,令,整理得,方程无根,
故没有“巧值点”;
对:定义域为,则 ,而,
显然 无根,故没有“巧值点”.
故选:.
11.(5分)(2022·江苏·高三期中)已知函数,其导函数为,下列说法正确的是( )
A.函数的单调减区间为
B.函数的极小值是
C.当时,对于任意的,都有
D.函数的图像有条切线方程为
【解题思路】对函数进行求导,对A令即可解决问题;B选项把增减区间求出来后即可得极值;C选项做差法证明即可;D由切线斜率为3出发反向分析即可得答案.
【解答过程】因为
所以,,
所以的单调减区间为,
故A正确.
令,
则或
所以在,单调递增
在单调递减
所以函数的极小值为,
故选项B正确;
由,
若,
即
矛盾,
故选项C错误.
,
解的或,
当时切点不在上
当时切点不在上,
故选项D错误,
故选:AB.
12.(5分)(2022·黑龙江·高三期中)已知函数则下列结论正确的有( )
A.当时,是的极值点
B.当时,恒成立
C.当时,有2个零点
D.若是关于x的方程的2个不等实数根,则
【解题思路】对于A,代入后对求导,利用导数与函数极值的关系即可得证;对于B,构造函数,利用导数求得,从而可证得;对于C,举反例排除即可;对于D,利用极值点偏移的证明方法即可证得.
【解答过程】对于A,当时,,则,
令,得;令,得;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以是的极大值点,故A正确;
对于B,令,得,
令,则,
令,解得,
故当,,单调递增;当,,单调递减;
所以,
因为,所以,故,整理得,即恒成立,故B正确;
对于C,令,则,令,解得,故只有1个零点,故C错误;
对于D,因为是关于的方程的2个不等实数根,
所以,即,
所以问题等价于有两个零点,证明,
不妨设,则由得到,
要证,只需要证明,
即只需证明:,
只需证明:,即,
令,
只需证明:,
令,
则,即在上单调递增,
又,所以,即恒成立,
综上所述,原不等式成立,即成立,故D正确.
故选:ABD.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(2022·广东·高二阶段练习)酒杯的形状为倒立的圆锥(如图),杯深8 cm,上口宽6 cm,水以20 cm3/s的流量倒入杯中,当水深为4 cm时,水升高的瞬时变化率为 .
【解题思路】利用体积公式计算得到,再求出水深为,对应的时间为的大小,最后利用导数可求瞬时变化率.
【解答过程】由题意,设时刻水面高为,水面圆半径为, 则可得
此时水的体积为 ,
又由题设条件知,此时的水量为20t,
故有 故有,
,
当水深为,对应的时间为,则,
,
所以当水深为4 cm时,水升高的瞬时变化率为,
故答案为:.
14.(5分)(2022·全国·高二专题练习)已知,且,,那么 2 .
【解题思路】在题中等式两边同乘可得,可得出,由可求得的值,进而可求得的值.
【解答过程】因为,
所以,,
即,所以,,
因为,则,
所以,,解得,所以,,
因此,.
故答案为:.
15.(5分)(2022·广东·高三阶段练习)已知函数,给出以下说法:
①当有三个零点时,的取值范围为;
②是偶函数;
③设的极大值为,极小值为,若,则;
④若过点可以作图象的三条切线,则的取值范围为.
其中所有正确说法的序号为 ①②④ .
【解题思路】利用导数分析函数的单调性,结合零点存在性定理判断①,根据偶函数的定义判断②,结合函数的单调性求出函数的极值,判断③,结合导数的几何意义判断④.
【解答过程】因为,所以,
所以当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以当时,,函数在上单调递减,
又,所以函数在时取极小值,极小值为,在时取极大值,极大值为,
当有三个零点时,则解得,①正确.
,,所以是偶函数,②正确.
由,得,③错误.
设切点为,
则切线的斜率为,化简得,
设,则,
令,解得或;令,解得,
可得在和上是减函数,在上是增函数,可知的极小值为,极大值为,
要使有三个实数根,则,解得,即存在三条切线,所以④正确,
故所有正确说法的序号为①②④.
故答案为:①②④.
16.(5分)(2022·四川省高三阶段练习(理))已知函数,若存在,使得成立,则下列命题正确的有 ①③④ .
①当时,
②当时,
③当时,
④当时,的最小值为
【解题思路】根据可求得在上单调递增,在上单调递减,则可画出的图像;利用同构可知等价于,结合图像则可判断① ②③;当时,可得,,构造函数可判断④.
【解答过程】解:①,
令得,在上递增,且值域;
令得,在上递减,且值域;
作图如下:
当时,由知:若,使得,则,
当时,若,使得,则,
由得:,
令得,在上递增,且值域;
令得,在上递减,且值域;
作出图象如下:
当时,由知:若使得,则,
当时, 若使得,则,
∴当时,.故①正确.
②当时,由得:,即,
∴可看成的两零点,
作出的图象如下:
由图象易知:或均可趋向于,故②错误;
③当时,由①的讨论知:,,
.故③正确;
④当时,此时,由②知:,
,则,
∴要求的最小值即求的最小值即可,
令,则,
令,解得:,易知为极小值点,故的最小值为.故④正确.
故答案为:①③④.
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(2022·全国·高二课时练习)已知三个函数f1(x)=2x,f2(x)=x2,f3(x)=2x.
(1)指出三个函数在[0,+∞)上的单调性;
(2)取x1=0,x2=2,x3=4,x4=6,Δx=2.求三个函数分别在区间[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4)上的平均变化率(列成表格即可);
(3)分析三个函数在[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4,…)上随自变量的增加,其平均变化率的变化情况.
【解题思路】(1)利用一次函数、二次函数和指数函数性质解答;
(2)计算平均变化率填表;
(3)根据(2)的表格数据分析平均变化率的变化情况.
【解答过程】(1)根据一次函数、二次函数和指数函数性质可知.函数f1(x)=2x,f2(x)=x2,f3(x)=2x在[0,+∞)上都是增函数.
(2)列表:
函数区间 [0,2] [2,4] [4,6] [6,8]
f1(x)=2x 2 2 2 2
f2(x)=x2 2 6 10 14
f3(x)=2x 6 24 96
(3)由上表可知:函数f1(x)=2x随着自变量的增大,在自变量增量Δx的条件下,各区间上的函数平均变化率都相等,这说明函数呈匀速增长状态;
函数f2(x)=x2在各区间上的平均变化率不相等,并且越来越大,这说明函数值随自变量增长的速度越来越快;
函数f3(x)=2x在各区间上的平均变化率不相等,并且越来越大,这说明f3(x)的函数值随自变量增长的速度越来越快,并且比f2(x)的增长速度快的多.
18.(12分)(2022·全国·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【解题思路】(1)(2)(3)(4)(5)(6)根据复合函数的求导法则和基本函数的求导公式逐个求解即可.
【解答过程】(1)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(2)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(3)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(4)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(5)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
(6)
函数可以看作函数和的复合函数,
∴ .
19.(12分)(2022·山东·高三阶段练习)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,讨论的单调性.
【解题思路】(1)先将代入得到,并求出的值,再利用导数的几何意义求出切线方程的斜率,然后通过直线的点斜式方程即可写出切线方程.
(2)先求出的导函数并进行因式分解,可得到一个含参的二次式,然后对参数进行分类讨论即可得到函数的单调性.
【解答过程】(1)因为,所以,所以,
因为,所以切线方程的斜率为,
又因为切线方程过点,所以切线方程为,即,
故当时,曲线在点处的切线方程为.
(2)因为的定义域为,
,
令,解得或,
当时,即,,
所以函数在区间上单调递减;
当,即时,
令,解得或,所以函数在区间和上单调递减,
令,解得,所以函数在区间上单调递增;
当,即时,
令,解得或,所以函数在区间和上单调递减,
令,解得,所以函数在区间上单调递增.
综上所述,当时,函数在区间上单调递减;
当时,函数在区间和上单调递减,在区间上单调递增;
当时,函数在区间和上单调递减,在区间上单调递增.
20.(12分)(2022·四川高三期中)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)设 有两个不同的零点,,为其极值点,证明:.
【解题思路】(1)利用导数研究函数的单调性,即可求出函数的极值;
(2)利用导数研究函数的单调性,即可求出函数,得;设,利用导数研究函数的单调性求出,可得,有;根据零点的定义可得,只需证,利用换元法,构造函数,利用导数研究函数的性质,即可求解.
【解答过程】(1)由题意知,函数的定义域为,
,
令,令,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得极小值,无极大值,
且极小值为;
(2)(),
,
令,令,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
故,
所以,则.
又函数在上有2个零点,
所以,解得.
设,则,
令,令,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
故,即,即,
所以,
又,,
两式相减,得,设,
要证,只需证,
即证,即证,
令,则,
设,则,
所以函数在上单调递增,有,
即在上恒成立,所以.
综上,.
21.(12分)(2022·河北·高三阶段练习)已知函数.
(1)若,讨论的单调性;
(2)若
(i)证明恰有两个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点且,证明:.
【解题思路】(1)对函数求导,利用导函数在定义域内的正负来确定函数的单调性即可;
(2)(i)根据解析式可知:,然后结合(1)对导函数再次求导,判断导函数的单调性,进而确定函数的单调性,利用零点存在性定理可得函数在上存在一个零点,进而求解;
(ii)由得到;再利用为的零点且,不等式进行转化可得,进一步利用不等式的传递性即可证明.
【解答过程】(1)由题意可知:函数的定义域为,
则,
当时,,所以函数在上单调递增.
(2)(i)由题意可知:,由(1)知:,
则,所以在上单调递减,
当时,,此时递增,,函数无零点.
易证当时,,,
下证:当时,,
令,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故,也即,故,
当时,单调递减,,
,
所以存在唯一的,使得.
函数在上单调递增,在上单调递减,
,
所以在上存在一个零点.
综上:函数恰有两个零点.
(ii)由得到;
由得到,
所以由可得,
即,又因为,所以.
22.(12分)(2022·全国·模拟预测)设函数,为的导函数.
(1)当时,
①若函数的最大值为0,求实数的值;
②若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.
(2)当时,设,若,其中,证明:.
【解题思路】(1)① 当时,对求导,得到函数单调性,即可求得函数的最值.
② 要求恒成立时的取值范围,等价于,构造新的函数,将问题转化为求新构造函数的最大值,问题即可解决.
(2)当时,,求导即可得到的函数表达式,对求导,得到函数的图像,设,则要证明,只需要证明,构造新函数,求导研究函数的单调性,证明在上恒成立即可.
【解答过程】(1)当时,.
①易知,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
故,所以.
②解法一,不等式.
设(),,
则由① 知,所以存在实数,使得不等式成立,
等价于存在实数,使得成立.
易知在上单调递减,所以,
所以,即实数的取值范围为.
解法二,不等式.
设,
则存在实数,使得不等式成立,等价于存在实数,使得成立.易知,
当时,易知,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,即实数的取值范围为.
(2)当时,,,
所以,所以,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
且当时,,当时,,故可作出的大致图象如图所示.
-2
不妨设,由图易知.要证,只需证.
因为在上单调递减,所以只需证,
又,所以只需证对任意的恒成立.
设,
则.
设,
则,因为当时,,,
所以所以在上单调递减,所以,
又当时,,
所以,所以在上单调递增,所以,
即在上恒成立,又,
所以,原不等式得证.第五章 一元函数的导数及其应用全章综合测试卷(提高篇)
【人教A版2019】
考试时间:90分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分150分,限时90分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(2022·广西玉林·高二期末(理))设是定义在R上的可导函数,若(a为常数),则( )
A. B.2a C. D.a
2.(5分)(2022·江西·高二开学考试(理))若函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. C. D.
3.(5分)(2022·陕西安康·高二期末(文))为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.设该药物在人体血管中药物浓度c与时间t的关系为,甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间t变化的关系如下图所示.给出下列四个结论错误的是( )
A.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同;
B.在时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率不同;
C.在这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同;
D.在,两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率相同.
4.(5分)(2022·湖北·高三阶段练习)若直线是曲线与的公切线,则( )
A. B. C. D.
5.(5分)(2022·四川自贡·一模(理))已知,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.(5分)已知定义在上的函数的导函数为,对任意的满足.若的最小值为,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7.(5分)(2022·江苏南京·模拟预测)已知函数(),且在有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(5分)(2022·江西·高三阶段练习(理))设函数是定义域为的增函数,且关于对称,若不等式有解,则实数a的最小值为( )
A. B.5 C. D.6
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(2022·黑龙江·高二阶段练习)(多选)为了评估某种治疗肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量,甲、乙两人服用该药物后,血管中的药物浓度(单位:)随时间(单位:)变化的关系如图所示,则下列四个结论中正确的是( )
A.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B.在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度的瞬时变化率相同
C.在这个时间段内,甲、乙两人血管中的药物浓度的平均变化率相同
D.在,两个时间段内,甲血管中的药物浓度的平均变化率不相同
10.(5分)(2022·福建宁德·高三期中)已知函数及其导函数,若存在使得,则称是的一个“巧值点”,下列选项中有“巧值点”的函数是( )
A. B. C. D.
11.(5分)(2022·江苏·高三期中)已知函数,其导函数为,下列说法正确的是( )
A.函数的单调减区间为
B.函数的极小值是
C.当时,对于任意的,都有
D.函数的图像有条切线方程为
12.(5分)(2022·黑龙江·高三期中)已知函数则下列结论正确的有( )
A.当时,是的极值点
B.当时,恒成立
C.当时,有2个零点
D.若是关于x的方程的2个不等实数根,则
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(2022·广东·高二阶段练习)酒杯的形状为倒立的圆锥(如图),杯深8 cm,上口宽6 cm,水以20 cm3/s的流量倒入杯中,当水深为4 cm时,水升高的瞬时变化率为 .
14.(5分)(2022·全国·高二专题练习)已知,且,,那么 .
15.(5分)(2022·广东·高三阶段练习)已知函数,给出以下说法:
①当有三个零点时,的取值范围为;
②是偶函数;
③设的极大值为,极小值为,若,则;
④若过点可以作图象的三条切线,则的取值范围为.
其中所有正确说法的序号为 .
16.(5分)(2022·四川省高三阶段练习(理))已知函数,若存在,使得成立,则下列命题正确的有 .
①当时,
②当时,
③当时,
④当时,的最小值为
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(2022·全国·高二课时练习)已知三个函数f1(x)=2x,f2(x)=x2,f3(x)=2x.
(1)指出三个函数在[0,+∞)上的单调性;
(2)取x1=0,x2=2,x3=4,x4=6,Δx=2.求三个函数分别在区间[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4)上的平均变化率(列成表格即可);
(3)分析三个函数在[xi,xi+Δx](i=1,2,3,4,…)上随自变量的增加,其平均变化率的变化情况.
18.(12分)(2022·全国·高二课时练习)求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
19.(12分)(2022·山东·高三阶段练习)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,讨论的单调性.
20.(12分)(2022·四川高三期中)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)设 有两个不同的零点,,为其极值点,证明:.
21.(12分)(2022·河北·高三阶段练习)已知函数.
(1)若,讨论的单调性;
(2)若
(i)证明恰有两个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点且,证明:.
22.(12分)(2022·全国·模拟预测)设函数,为的导函数.
(1)当时,
①若函数的最大值为0,求实数的值;
②若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.
(2)当时,设,若,其中,证明:.