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1、辛不等式恒成立問題中的參數(shù)求解技巧 其方法大致有:用一元二次方程根的判別式,參數(shù)大于最大值或小于最小值,變更主元利用函數(shù)與方程的思想求解。本文通過實(shí)例,從不同角度用常規(guī)方法歸納。一、用一元二次方程根的判別式例1 對于xR,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。解:不妨設(shè),其函數(shù)圖象是開口向上的拋物線,為了使,只需,即,解得。變形:若對于xR,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。此題需要對m的取值進(jìn)行討論,設(shè)。當(dāng)m=0時,3>0,顯然成立。當(dāng)m>0時,則<0。當(dāng)m<0時,顯然不等式不恒成立。由知。關(guān)鍵點(diǎn)撥:對于有關(guān)二次不等式(或<0)的問題,可設(shè)函數(shù),由a的符號確定其拋物
2、線的開口方向,再根據(jù)圖象與x軸的交點(diǎn)問題,由判別式進(jìn)行解決。例2 已知函數(shù),在時恒有,求實(shí)數(shù)k的取值范圍。解:令,則對一切恒成立,而是開口向上的拋物線。當(dāng)圖象與x軸無交點(diǎn)滿足<0,即,解得2<k<1。當(dāng)圖象與x軸有交點(diǎn),且在時,只需由知關(guān)鍵點(diǎn)撥:為了使在恒成立,構(gòu)造一個新函數(shù)是解題的關(guān)鍵,再利用二次函數(shù)的圖象性質(zhì)進(jìn)行分類討論,使問題得到圓滿解決。二、參數(shù)大于最大值或小于最小值如果能夠?qū)?shù)分離出來,建立起明確的參數(shù)和變量x的關(guān)系,則可以利用函數(shù)的單調(diào)性求解。恒成立,即大于時大于函數(shù)值域的上界。恒成立,即小于時小于函數(shù)值域的下界。例3 已知二次函數(shù),如果x0,1時,求實(shí)數(shù)a的取
3、值范圍。解:x0,1時,即當(dāng)x=0時,aR當(dāng)x時,問題轉(zhuǎn)化為恒成,由恒成立,即求的最大值。設(shè)。因?yàn)闇p函數(shù),所以當(dāng)x=1時,可得。由恒成立,即求的最小值。設(shè)。因?yàn)樵龊瘮?shù),所以當(dāng)x=1時,可得a0。由知。關(guān)鍵點(diǎn)撥:在閉區(qū)間0,1上使分離出a,然后討論關(guān)于的二次函數(shù)在上的單調(diào)性。例4 若不等式在x1,2時恒成立,試求a的取值范圍。解:由題設(shè)知,得a>0,可知a+x>1,所以。原不等式變形為。,即。又,可得恒成立。設(shè),在x1,2上為減函數(shù),可得,知。綜上知。關(guān)鍵點(diǎn)撥:將參數(shù)a從不等式中分離出來是解決問題的關(guān)鍵。例5 是否存在常數(shù)c使得不等式,對任意正數(shù)x、y恒成立?試證明你的結(jié)論。解:首先
4、,欲使恒成立(x、y>0),進(jìn)行換元令。上述不等式變?yōu)?,即恒成立。尋求的最小值,由a>0,b>0,利用基本不等式可得。同理欲使恒成立,令,得上述不等式變?yōu)椋?。尋求的最大值,易得。綜上知存在使上述不等式恒成立關(guān)鍵點(diǎn)撥:本題是兩邊夾的問題,利用基本不等式,右邊尋找最小值,左邊尋找最大值,可得c=三、變更主元在解含參不等式時,有時若能換一個角度,變參數(shù)為主元,可以得到意想不到的效果,使問題能更迅速地得到解決。例6 若不等式,對滿足所有的x都成立,求x的取值范圍。解:原不等式可化為令是關(guān)于m的一次函數(shù)。由題意知解得x的取值范圍是關(guān)鍵點(diǎn)撥:利用函數(shù)思想,變換主元,通過直線方程的性質(zhì)求
5、解。例7 已知是定義在1,1上的奇函數(shù)且,若a、b1,1,a+b0,有。(1)判斷函數(shù)在1,1上是增函數(shù)還是減函數(shù)。(2)解不等式。(3)若對所有、a1,1恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。解:(1)設(shè),則,可知,所以在1,1上是增函數(shù)。(2)由在1,1上是增函數(shù)知解得,故不等式的解集(3)因?yàn)樵?,1上是增函數(shù),所以,即1是的最大值。依題意有,對a1,1恒成立,即恒成立。令,它的圖象是一條線段,那么。關(guān)鍵點(diǎn)撥:對于(1),抽象函數(shù)單調(diào)性的證明往往借助定義,利用拼湊條件,判斷差的符號。對于(2),后一步解不等式往往是上一步單調(diào)性的繼續(xù),通過單調(diào)性、函數(shù)值的大小轉(zhuǎn)化到自變量的大小上來。對于(3),轉(zhuǎn)換
6、視角變更主元,把看作關(guān)于a的一次函數(shù),即在a1,1上大于等于0,利用是一條直線這一圖象特征,數(shù)形結(jié)合得關(guān)于m的不等式組,從而求得m的范圍。專題研究之二(不等式中恒成立問題的解法研究)在不等式的綜合題中,經(jīng)常會遇到當(dāng)一個結(jié)論對于某一個字母的某一個取值范圍內(nèi)所有值都成立的恒成立問題。恒成立問題的基本類型:類型1:設(shè),(1)上恒成立;(2)上恒成立。類型2:設(shè)(1)當(dāng)時,上恒成立,上恒成立(2)當(dāng)時,上恒成立上恒成立類型3:。類型4: 恒成立問題的解題的基本思路是:根據(jù)已知條件將恒成立問題向基本類型轉(zhuǎn)化,正確選用函數(shù)法、最小值法、數(shù)形結(jié)合等解題方法求解。一、用一次函數(shù)的性質(zhì) 對于一次函數(shù)有:例1:若
7、不等式對滿足的所有都成立,求x的范圍。解析:我們可以用改變主元的辦法,將m視為主變元,即將元不等式化為:,;令,則時,恒成立,所以只需即,所以x的范圍是。二、利用一元二次函數(shù)的判別式 對于一元二次函數(shù)有:(1)上恒成立;(2)上恒成立例2:若不等式的解集是R,求m的范圍。解析:要想應(yīng)用上面的結(jié)論,就得保證是二次的,才有判別式,但二次項(xiàng)系數(shù)含有參數(shù)m,所以要討論m-1是否是0。(1)當(dāng)m-1=0時,元不等式化為2>0恒成立,滿足題意;(2)時,只需,所以,。三、利用函數(shù)的最值(或值域)(1)對任意x都成立;(2)對任意x都成立。簡單計作:“大的大于最大的,小的小于最小的”。由此看出,本類問
8、題實(shí)質(zhì)上是一類求函數(shù)的最值問題。例3:在ABC中,已知恒成立,求實(shí)數(shù)m的范圍。解析:由,恒成立,即恒成立,例4:(1)求使不等式恒成立的實(shí)數(shù)a的范圍。解析:由于函,顯然函數(shù)有最大值,。如果把上題稍微改一點(diǎn),那么答案又如何呢?請看下題:(2)求使不等式恒成立的實(shí)數(shù)a的范圍。解析:我們首先要認(rèn)真對比上面兩個例題的區(qū)別,主要在于自變量的取值范圍的變化,這樣使得的最大值取不到,即a取也滿足條件,所以。 所以,我們對這類題要注意看看函數(shù)能否取得最值,因?yàn)檫@直接關(guān)系到最后所求參數(shù)a的取值。利用這種方法時,一般要求把參數(shù)單獨(dú)放在一側(cè),所以也叫分離參數(shù)法。四:數(shù)形結(jié)合法 對一些不能把數(shù)放在一側(cè)的,可以利用對應(yīng)
9、函數(shù)的圖象法求解。例5:已知,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解析:由,在同一直角坐標(biāo)系中做出兩個函數(shù)的圖象,如果兩個函數(shù)分別在x=-1和x=1處相交,則由得到a分別等于2和0.5,并作出函數(shù)的圖象,所以,要想使函數(shù)在區(qū)間中恒成立,只須在區(qū)間對應(yīng)的圖象在在區(qū)間對應(yīng)圖象的上面即可。當(dāng)才能保證,而才可以,所以。 由此可以看出,對于參數(shù)不能單獨(dú)放在一側(cè)的,可以利用函數(shù)圖象來解。利用函數(shù)圖象解題時,思路是從邊界處(從相等處)開始形成的。例6:若當(dāng)P(m,n)為圓上任意一點(diǎn)時,不等式恒成立,則c的取值范圍是( )A、 B、 C、 D、解析:由,可以看作是點(diǎn)P(m,n)在直線的右側(cè),而點(diǎn)P(m,n)在圓上,實(shí)質(zhì)相當(dāng)于
10、是在直線的右側(cè)并與它相離或相切。,故選D。 其實(shí)在習(xí)題中,我們也給出了一種解恒成立問題的方法,即求出不等式的解集后再進(jìn)行處理。 以上介紹了常用的五種解決恒成立問題。其實(shí),對于恒成立問題,有時關(guān)鍵是能否看得出來題就是關(guān)于恒成立問題。下面,給出一些練習(xí)題,供同學(xué)們練習(xí)。練習(xí)題:1、對任意實(shí)數(shù)x,不等式恒成立的充要條件是_。2、設(shè)上有意義,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.。3、當(dāng)恒成立,則實(shí)數(shù)a的范圍是_。4、已知不等式: 對一切大于1的自然數(shù)n恒成立,求實(shí)數(shù)a的范圍。高考數(shù)學(xué)中解決含參數(shù)不等式的恒成立問題的基本方法“含參數(shù)不等式的恒成立”的問題,是近幾年高考的熱點(diǎn),它往往以函數(shù)、數(shù)列、三角函數(shù)、解析幾何為載體
11、具有一定的綜合性,解決這類問題,主要是運(yùn)用等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想:即一般的,若函數(shù)在定義域?yàn)镈,則當(dāng)xD時,有恒成立;恒成立.因而,含參數(shù)不等式的恒成立問題常根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu)特征,恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造函數(shù),等價轉(zhuǎn)化為含參數(shù)的函數(shù)的最值討論例一 已知函數(shù).求的反函數(shù);若不等式對于恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.分析:本題的第二問將不等式轉(zhuǎn)化成為關(guān)于t的一次函數(shù)在恒成立的問題. 那么,怎樣完成這個轉(zhuǎn)化呢?轉(zhuǎn)化之后又應(yīng)當(dāng)如何處理呢?【解析】 略解由題設(shè)有,即對于恒成立. 顯然,a-1令,由可知則對于恒成立. 由于是關(guān)于t的一次函數(shù).(在的條件下表示一條線段,只要線段的兩個端點(diǎn)在x軸上方就可以保證恒成立)例二 定義在R
12、上的函數(shù)既是奇函數(shù),又是減函數(shù),且當(dāng)時,有恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.tg(t)o·1圖1分析: 利用函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性去掉映射符號f,將“抽象函數(shù)”問題轉(zhuǎn)化為常見的含參的二次函數(shù)在區(qū)間(0,1)上恒為正的問題.而對于0在給定區(qū)間a,b上恒成立問題可以轉(zhuǎn)化成為在a,b上的最小值問題,若中含有參數(shù),則要求對參數(shù)進(jìn)行討論?!窘馕觥坑傻玫剑簍=m因?yàn)闉槠婧瘮?shù),tg(t)o·1圖2故有恒成立,又因?yàn)闉镽減函數(shù),從而有對恒成立t=m設(shè),則對于恒成立,在設(shè)函數(shù),對稱軸為.當(dāng)時,即,又tg(t)o·1圖3t=m(如圖1)當(dāng),即時,即,又,(如圖2)當(dāng)時,恒成立.(如圖3)故由
13、可知:.例三 定義在R上的單調(diào)函數(shù)f(x)滿足f(3)=log3且對任意x,yR都有f(x+y)=f(x)+f(y)(1)求證f(x)為奇函數(shù);(2)若對任意xR恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍分析: 問題(1)欲證f(x)為奇函數(shù)即要證對任意x都有f(-x)=-f(x)成立在式子f(x+y)=f(x)+f(y)中,令y=-x可得f(0)=f(x)+f(-x)于是又提出新的問題,求f(0)的值令x=y=0可得f(0)=f(0)+f(0)即f(0)=0,f(x)是奇函數(shù)得到證明問題(2)的上述解法是根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)f(x)是奇函數(shù)且在xR上是增函數(shù),把問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)f(t)=t-(1+k)t+20對
14、于任意t0恒成立對二次函數(shù)f(t)進(jìn)行研究求解【解析】(1)證明:f(x+y)=f(x)+f(y)(x,yR), 令x=y=0,代入式,得f(0+0)=f(0)+f(0),即 f(0)=0令y=-x,代入式,得 f(x-x)=f(x)+f(-x),又f(0)=0,則有0=f(x)+f(-x)即f(-x)=-f(x)對任意xR成立,所以f(x)是奇函數(shù)(2)解:f(3)=log30,即f(3)f(0),又f(x)在R上是單調(diào)函數(shù),所以f(x)在R上是增函數(shù),又由(1)f(x)是奇函數(shù),即對于任意恒成立.令t=30,問題等價于對于任意恒成立.令,其對稱軸為直線當(dāng),即時,恒成立,符合題意,故;當(dāng)時,
15、對于任意,恒成立,解得綜上所述,當(dāng)時,對于任意恒成立.本題還可以應(yīng)用分離系數(shù)法,這種解法更簡捷.分離系數(shù),由得.由于,所以,故,即u的最小值為.要使對于不等式恒成立,只要說明: 上述解法是將k分離出來,然后用平均值定理求解,簡捷、新穎例四 已知向量=(,x+1),= (1-x,t)。若函數(shù)在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),求t的取值范圍。(2005年湖北卷第17題)分析:利用導(dǎo)數(shù)將“函數(shù)在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù)”的問題轉(zhuǎn)化為“在(-1,1)上恒成立”的問題,即轉(zhuǎn)化成為“二次函數(shù)在區(qū)間(-1,1)上恒成立” ,利用分離系數(shù)法將t分離出來,通過討論最值來解出t的取值范圍?!窘馕觥恳蓝x。則,
16、83;ox·1·-1y·g(x)若在(-1,1)上是增函數(shù),則在(-1,1)上可設(shè)恒成立。在(-1,1)上恒成立??紤]函數(shù),(如圖4)由于的圖象是對稱軸為,開口向上的拋物線,故要使在(-1,1)上恒成立,即。而當(dāng)時,在(-1,1)上滿足>0,即在(-1,1)上是增函數(shù)。故t的取值范圍是.數(shù)學(xué)思想方法是解決數(shù)學(xué)問題的靈魂,同時它又離不開具體的數(shù)學(xué)知識在解決含參數(shù)不等式的恒成立的數(shù)學(xué)問題中要進(jìn)行一系列等價轉(zhuǎn)化因此,更要重視轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想不等式恒成立問題重點(diǎn)難點(diǎn):四種常見基本方法:利用一元二次函數(shù)的圖像、分離參數(shù)、交換主元、圖象法課前練習(xí)1 若函數(shù)f(x)=kx+
17、1在-1,1恒大于0,則k的范圍是_.2 函數(shù)f(x)=的定義域?yàn)镽,則a的范圍是_3 不等式-3+2x+t0在 -1,1上恒成立,則t的范圍是_.歸納:1. ,則: 恒成立_;恒成立_. 2. 在R上恒成立的充分必要條件是:_; 在R上恒成立的充分必要條件是:_.3. 恒成立的充分必要條件是:_; 恒成立的充分必要條件是:_.例1. 不等式,(1)當(dāng)x)恒成立,求p的范圍.(2)x-2,2 恒成立,求p的范圍.(3)p-2,2 恒成立,求x的范圍.例2. 已知函數(shù)f(x)=,(xR), 設(shè)方程f(x)=的兩根分別為,是否存在mR,使對一切a,t-1,1恒成立?如存在,求出m范圍,否則說明理由
18、。例3(1) 已知a>0且a,當(dāng)x(-1,1)時 , 恒成立,則a的范圍是_.(2)對一切的實(shí)數(shù)x,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍。課后作業(yè):1已知奇函數(shù)f(x)在 -1,1為增函數(shù),f(-1)= -1,f(x),對任意實(shí)數(shù)a-1,1 都成立, 求t的取值范圍。2. 不等式對一切實(shí)數(shù) x恒成立,則k的范圍是_.4. 設(shè)函數(shù)f(x)=,對任意實(shí)數(shù)a,不等式f(x)10在,1恒成立,求b的取值范圍。5. 對一切實(shí)數(shù)x,不等式恒成立,求a取值范圍。 解“恒成立問題”的基本策略一、恒成立問題的基本類型 在數(shù)學(xué)問題研究中經(jīng)常碰到在給定條件下某些結(jié)論恒成立的命題.函數(shù)在給定區(qū)間上某結(jié)論成立問題,其表
19、現(xiàn)形式通常有:j在給定區(qū)間上某關(guān)系恒成立;k某函數(shù)的定義域?yàn)槿w實(shí)數(shù)R;l某不等式的解為一切實(shí)數(shù);m某表達(dá)式的值恒大于a等等恒成立問題,涉及到一次函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì)、圖象,滲透著換元、化歸、數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程等思想方法,有利于考查學(xué)生的綜合解題能力,在培養(yǎng)思維的靈活性、創(chuàng)造性等方面起到了積極的作用。因此也成為歷年高考的一個熱點(diǎn)。恒成立問題在解題過程中大致可分為以下幾種類型:一次函數(shù)型;二次函數(shù)型;變量分離型;根據(jù)函數(shù)的奇偶性、周期性等性質(zhì);直接根據(jù)函數(shù)的圖象。二、恒成立問題解決的基本策略(一)兩個基本思想解決“恒成立問題”思路1、 思路2、如何在區(qū)間D上求函數(shù)f(x)的最大值或者最小值問題
20、,我們可以通過習(xí)題的實(shí)際,采取合理有效的方法進(jìn)行求解,通??梢钥紤]利用函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的圖像、二次函數(shù)的配方法、三角函數(shù)的有界性、均值定理、函數(shù)求導(dǎo)等等方法求函數(shù)f(x)的最值。這類問題在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)涉及的知識比較廣泛,在處理上也有許多特殊性,也是近年來高考中頻頻出現(xiàn)的試題類型,希望同學(xué)們在日常學(xué)習(xí)中注意積累。(二)、賦值型利用特殊值求解等式中的恒成立問題,常常用賦值法求解,特別是對解決填空題、選擇題能很快求得.例1由等式x4+a1x3+a2x2+a3x+a4= (x+1)4+b1(x+1)3+ b2(x+1)2+b3(x+1)+b4 定義映射f:(a1,a2,a3,a4)b1+b2+b3+b
21、4,則f:(4,3,2,1) ( )A.10 B.7 C.-1 D.0略解:取x=0,則 a4=1+b1+b2+b3+b4,又 a4=1,所以b1+b2+b3+b4 =0 ,故選D例2如果函數(shù)y=f(x)=sin2x+acos2x的圖象關(guān)于直線x= 對稱,那么a= A.1 B.-1 C . D. -.略解:取x=0及x=,則f(0)=f(),即a=-1,故選B.此法體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中從一般到特殊的轉(zhuǎn)化思想.(三)分清基本類型,運(yùn)用相關(guān)基本知識,把握基本的解題策略1、一次函數(shù)型:若原題可化為一次函數(shù)型,則由數(shù)形結(jié)合思想利用一次函數(shù)知識求解,十分簡捷給定一次函數(shù)y=f(x)=ax+b(a0),若y=f(
22、x)在m,n內(nèi)恒有f(x)>0,則根據(jù)函數(shù)的圖象(直線)可得上述結(jié)論等價于 同理,若在m,n內(nèi)恒有f(x)<0, 則有 例2對于滿足|a|2的所有實(shí)數(shù)a,求使不等式x2+ax+1>2a+x恒成立的x的取值范圍.分析:在不等式中出現(xiàn)了兩個字母:x及a,關(guān)鍵在于該把哪個字母看成是一個變量,另一個作為常數(shù).顯然可將a視作自變量,則上述問題即可轉(zhuǎn)化為在-2,2內(nèi)關(guān)于a的一次函數(shù)大于0恒成立的問題.解:原不等式轉(zhuǎn)化為(x-1)a+x2-2x+1>0在|a|2時恒成立,設(shè)f(a)= (x-1)a+x2-2x+1,則f(a)在-2,2上恒大于0,故有:即解得:x<-1或x>
23、;3. 即x(,1)(3,+)此類題本質(zhì)上是利用了一次函數(shù)在區(qū)間m,n上的圖象是一線段,故只需保證該線段兩端點(diǎn)均在x軸上方(或下方)即可.2、二次函數(shù)型涉及到二次函數(shù)的問題是復(fù)習(xí)的重點(diǎn),同學(xué)們要加強(qiáng)學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié),提煉出一些具體的方法,在今后的解題中自覺運(yùn)用。(1)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a0)大于0恒成立,則有(2)若是二次函數(shù)在指定區(qū)間上的恒成立問題,可以利用韋達(dá)定理以及根的分布知識求解。例3 若函數(shù)的定義域?yàn)镽,求實(shí)數(shù) 的取值范圍.分析:該題就轉(zhuǎn)化為被開方數(shù)在R上恒成立問題,并且注意對二次項(xiàng)系數(shù)的討論.解:依題意,當(dāng)恒成立,所以,當(dāng)此時當(dāng)有綜上所述,f(x)的定義域?yàn)镽時,例4
24、.已知函數(shù),在R上恒成立,求的取值范圍.分析:的函數(shù)圖像都在X軸及其上方,如右圖所示:略解:變式1:若時,恒成立,求的取值范圍.分析:要使時,恒成立,只需的最小值即可.解:,令在上的最小值為.當(dāng),即時, 又 不存在.當(dāng),即時, 又 當(dāng),即時, 又 綜上所述,.變式2:若時,恒成立,求的取值范圍.解法一:分析:題目中要證明在上恒成立,若把2移到等號的左邊,則把原題轉(zhuǎn)化成左邊二次函數(shù)在區(qū)間時恒大于等于0的問題.22略解:,即在上成立. 綜上所述,.解法二:(運(yùn)用根的分布) 當(dāng),即時, 不存在.當(dāng),即時,當(dāng),即時, 綜上所述.此題屬于含參數(shù)二次函數(shù),求最值時,軸變區(qū)間定的情形,對軸與區(qū)間的位置進(jìn)行分
25、類討論;還有與其相反的,軸動區(qū)間定,方法一樣.對于二次函數(shù)在R上恒成立問題往往采用判別式法(如例4、例5),而對于二次函數(shù)在某一區(qū)間上恒成立問題往往轉(zhuǎn)化為求函數(shù)在此區(qū)間上的最值問題3、變量分離型若在等式或不等式中出現(xiàn)兩個變量,其中一個變量的范圍已知,另一個變量的范圍為所求,且容易通過恒等變形將兩個變量分別置于等號或不等號的兩邊,則可將恒成立問題轉(zhuǎn)化成函數(shù)的最值問題求解。運(yùn)用不等式的相關(guān)知識不難推出如下結(jié)論:若對于x取值范圍內(nèi)的任何一個數(shù)都有f(x)>g(a)恒成立,則g(a)<f(x)min;若對于x取值范圍內(nèi)的任何一個數(shù),都有f(x)<g(a)恒成立,則g(a)>f(
26、x)max.(其中f(x)max和f(x)min分別為f(x)的最大值和最小值)例5.已知三個不等式,要使同時滿足的所有x的值滿足,求m的取值范圍.略解:由得2<x<3,要使同時滿足的所有x的值滿足,即不等式在上恒成立,即上恒成立,又所以 例6. 函數(shù)是奇函數(shù),且在上單調(diào)遞增,又,若 對所有的都成立,求的取值范圍 .解:據(jù)奇函數(shù)關(guān)于原點(diǎn)對稱,又對所有的都成立.因此,只需大于或等于的最大值1,即關(guān)于a的一次函數(shù)在-1,1上大于或等于0恒成立,即: 利用變量分離解決恒成立問題,主要是要把它轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題4、根據(jù)函數(shù)的奇偶性、周期性等性質(zhì)若函數(shù)f(x)是奇(偶)函數(shù),則對一切定義域
27、中的x ,f(-x)=-f(x)(f(-x)=f(x)恒成立;若函數(shù)y=f(x)的周期為T,則對一切定義域中的x,f(x)=f(x+T)恒成立。5、直接根據(jù)圖象判斷若把等式或不等式進(jìn)行合理的變形后,能非常容易地畫出等號或不等號兩邊函數(shù)的圖象,則可以通過畫圖直接判斷得出結(jié)果。尤其對于選擇題、填空題這種方法更顯方便、快捷。例7. 的取值范圍.分析:設(shè)y=|x+1|-|x-2|,即轉(zhuǎn)化為求函數(shù)y=|x+1|-|x-2|的最小值,畫出此函數(shù)的圖象即可求得a的取值范圍.解:令在直角坐標(biāo)系中畫出圖象如圖所示,由圖象可看出,要使只需.故實(shí)數(shù)本題中若將改為,同樣由圖象可得a>3;,構(gòu)造函數(shù),畫出圖象,得
28、a<3.利用數(shù)形結(jié)合解決恒成立問題,應(yīng)先構(gòu)造函數(shù),作出符合已知條件的圖形,再考慮在給定區(qū)間上函數(shù)與函數(shù)圖象之間的關(guān)系,得出答案或列出條件,求出參數(shù)的范圍.三、在恒成立問題中,主要是求參數(shù)的取值范圍問題,是一種熱點(diǎn)題型,介紹一些基本的解題策略,在學(xué)習(xí)中學(xué)會把問題分類、歸類,熟練基本方法。(一)換元引參,顯露問題實(shí)質(zhì) 1、對于所有實(shí)數(shù)x,不等式恒成立,求a的取值范圍。解:因?yàn)榈闹惦S著參數(shù)a的變化而變化,若設(shè),則上述問題實(shí)質(zhì)是“當(dāng)t為何值時,不等式恒成立”。這是我們較為熟悉的二次函數(shù)問題,它等價于求解關(guān)于t的不等式組:。 解得,即有,易得。2、設(shè)點(diǎn)P(x,y)是圓上任意一點(diǎn),若不等式x+y+c
29、0恒成立,求實(shí)數(shù)c的取值范圍。(二)分離參數(shù),化歸為求值域問題 3、若對于任意角總有成立,求m的范圍。解:此式是可分離變量型,由原不等式得,又,則原不等式等價變形為恒成立。根據(jù)邊界原理知,必須小于的最小值,這樣問題化歸為怎樣求的最小值。因?yàn)?即時,有最小值為0,故。(三)變更主元,簡化解題過程 4、若對于,方程都有實(shí)根,求實(shí)根的范圍。 解:此題一般思路是先求出方程含參數(shù)m的根,再由m的范圍來確定根x的范圍,但這樣會遇到很多麻煩,若以m為主元,則, 由原方程知,得 又,即解之得或。5、當(dāng)時,若不等式恒成立,求的取值范圍。(四)圖象解題,形象直觀 6、設(shè),若不等式恒成立,求a的取值范圍。解:若設(shè),
30、則為上半圓。設(shè),為過原點(diǎn),a為斜率的直線。在同一坐標(biāo)系內(nèi) 作出函數(shù)圖象依題意,半圓恒在直線上方時,只有時成立,即a的取值范圍為。7、當(dāng)x(1,2)時,不等式(x-1)2<logax恒成立,求a的取值范圍。解:設(shè)y1=(x-1)2,y2=logax,則y1的圖象為右圖所示的拋物線要使對一切x (1,2),y1<y2恒成立,顯然a>1,并且必須也只需當(dāng)x=2時y2的函數(shù)值大于等于y1的函數(shù)值。故loga2>1, 1<a2.8、已知關(guān)于x的方程lg(x2+4x)-lg(2x-6a-4)=0有唯一解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解:令y1=x2+4x=(x+2)2-4,y2=2x
31、-6a-4, y1的圖象為一個定拋物線 y2的圖象是k=2,而截距不定的直線,要使y1和y2在x軸上方有唯一交點(diǎn),則直線必須位于l1和l2之間。(包括l1但不包括l2)當(dāng)直線為l1時,直線過點(diǎn)(-4,0),此時縱截距為-8-6a-4=0,a=;當(dāng)直線為l2時,直線過點(diǎn)(0,0),縱截距為-6a-4=0,a=a的范圍為分析:方程可轉(zhuǎn)化成lg(x2+4x)=lg(2x-6a-4),從而得x2+4x=2x-6a-4>0,注意到若將等號兩邊看成是二次函數(shù)y= x2+4x及一次函數(shù)y=2x-6a-4,則只需考慮這兩個函數(shù)的圖象在x軸上方恒有唯一交點(diǎn)即可。(五)合理聯(lián)想,運(yùn)用平幾性質(zhì) 9、不論k為何
32、實(shí)數(shù),直線與曲線恒有交點(diǎn),求a的范圍。解:,C(a,0),當(dāng)時,聯(lián)想到直線與圓的位置關(guān)系,則有點(diǎn)A(0,1)必在圓上或圓內(nèi),即點(diǎn)A(0,1)到圓心距離不大于半徑,則有,得。分析:因?yàn)轭}設(shè)中有兩個參數(shù),用解析幾何中有交點(diǎn)的理論將二方程聯(lián)立,用判別式來解題是比較困難的。若考慮到直線過定點(diǎn)A(0,1),曲線為圓。(六)分類討論,避免重復(fù)遺漏 10、當(dāng)時,不等式恒成立,求x的范圍。解:使用的條件,必須將m分離出來,此時應(yīng)對進(jìn)行討論。當(dāng)時,要使不等式恒成立,只要, 解得。當(dāng)時,要使不等式恒成立,只要,解得。當(dāng)時,要使恒成立,只有。 綜上得解法2:可設(shè),用一次函數(shù)知識來解較為簡單。11、當(dāng)時,不等式恒成立
33、,求實(shí)數(shù)的取值范圍。(七)構(gòu)造函數(shù),體現(xiàn)函數(shù)思想 12、(1990年全國高考題)設(shè),其中a為實(shí)數(shù),n為任意給定的自然數(shù),且,如果當(dāng)時有意義,求a的取值范圍。解:本題即為對于,有恒成立。這里有三種元素交織在一起,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以下手,若考慮到求a的范圍,可先將a分離出來,得,對于恒成立。構(gòu)造函數(shù),則問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)在上的值域。由于函數(shù)在上是單調(diào)增函數(shù),則在上為單調(diào)增函數(shù)。于是有的最大值為:,從而可得。四、同步跟蹤練習(xí) 1、對任意的實(shí)數(shù),若不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍3、 知是定義在的單調(diào)減函數(shù),且對一切實(shí)數(shù)x成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。4、 當(dāng)a、b滿足什么條件時,關(guān)于x的不等式對于一切實(shí)數(shù)x恒成
34、立?5、已知f(x)=,在x=1與x=-2時,都取得極值。(1)求a、b的值;(2)若x-3,2都有f(x)>恒成立,求實(shí)數(shù)c的取值范圍。解、(1)a=,b=-6.(2)由f(x)min=-+c>-得 或6、定義在定義域D內(nèi)的函數(shù),則稱函數(shù)為“接近函數(shù)”,否則稱“非接近函數(shù)”.函數(shù),)是否為“接近函數(shù)”?如果是,請給出證明;如果不是,請說明理由.解:因?yàn)?是“接近函數(shù)”7、對于函數(shù),若存在實(shí)數(shù),使成立,則稱為的不動點(diǎn)。(1)當(dāng)a=2,b=2時,求的不動點(diǎn);(2)若對于任何實(shí)數(shù)b,函數(shù)恒有兩相異的不動點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)在(2)的條件下,若的圖象上A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)是函數(shù)的
35、不動點(diǎn),且直線是線段AB的垂直平分線,求實(shí)數(shù)b的取值范圍。解 (1)當(dāng)a=2,b=2時, 設(shè)x為其不動點(diǎn),即則 的不動點(diǎn)是1,2.(2)由得:. 由已知,此方程有相異二實(shí)根,恒成立,即 即對任意恒成立.(3)設(shè),直線是線段AB的垂直平分線, 記AB的中點(diǎn)由(2)知 化簡得:時,等號成立).即含參數(shù)不等式恒成立問題中參數(shù)范圍的確定1 分離參數(shù)法例 1:設(shè),其中a是實(shí)數(shù),n是任意給定的自然數(shù)且n2,若當(dāng) 時有意義, 求a的取值范圍。分析: 當(dāng)時,有意義,故有令,只要對在上的最大值,此不等式成立即可。故我們可以利用函數(shù)的最值分離出參數(shù)a。解: 由時,有意義得:,由指數(shù)函數(shù)單調(diào)性知上式右邊的函數(shù)的最大
36、值是故 a>一般地,利用最值分離參數(shù)法來確定不等式 , ( 為實(shí)參數(shù))恒成立中參數(shù)取值范圍的基本步驟:(1) 將參數(shù)與變量分離,即化為的形式;(2) 求在D時的最大(或最?。┲?;(3) 解不等式 得的取值范圍。思想方法: 把不等式中恒成立問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值問題。適用題型:(1) 參數(shù)與變量能分離;(2) 函數(shù)的最值易求出。利用這種方法可以順利解決許多含參數(shù)不等式中的取值問題,還可以用來證明一些不等式。例 2: 已知定義在R上函數(shù)f(x)為奇函數(shù),且在上是增函數(shù),對于任意求實(shí)數(shù)m范圍,使 恒成立。解: f(x)在R上為奇函數(shù),且在上是增函數(shù), f(x)在上為增函數(shù) 又 即 2, 2 m&
37、gt; 令2 m>4 即4m<在上恒成立即求在上的最小值 2等號成立條件t=,即成立 4m<即m>4 m的取值范圍為(4,)例 3: 設(shè)0<a,若滿足不等式的 一切實(shí)數(shù)x,亦滿足不等式求正實(shí)數(shù)b的取值范圍。簡析略解:此例看不出明顯的恒成立問題,我們可以設(shè)法轉(zhuǎn)化: 設(shè)集合A, B= 由題設(shè)知AB,則: () 于是得不等式組: 又 ,最小值為; 最小值為; , 即 :b的取值范圍是2 主參換位法某些含參不等式恒成立問題,在分離參數(shù)會遇到討論的麻煩或者即使能容易分離出參數(shù)與變量,但函數(shù)的最值卻難以求出時,可考慮變換思維角度。即把變元與參數(shù)換個位置,再結(jié)合其它知識,往往會
38、取得出奇制勝的效果。例4:若對于任意a,函數(shù)的值恒大于0,求x的取值范圍。分析:此題若把它看成x的二次函數(shù),由于a, x都要變,則函數(shù)的最小值很難求出,思路受阻。若視a為主元,則給解題帶來轉(zhuǎn)機(jī)。解: 設(shè) ,把它看成關(guān)于a的直線,由題意知,直線恒在橫軸下方。 所以 解得: 或或例 5: 對于(0,3)上的一切實(shí)數(shù)x,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。分析: 一般的思路是求x的表達(dá)式,利用條件求m的取值范圍。但求x的表達(dá)式時,兩邊必須除以有關(guān)m的式子,涉及對m討論,顯得麻煩。解: 若設(shè),把它看成是關(guān)于x的直線,由題意知直線恒在x的軸的下方。所以 解得: 3 構(gòu)建函數(shù)法當(dāng)參數(shù)難以分離而不等式是有關(guān)某
39、個變量的一次或二次函數(shù)時,可以通過構(gòu)建函數(shù)來解決。我們知道,函數(shù)概念是高中數(shù)學(xué)的一個很重要的概念,其思想和方法已滲透到數(shù)學(xué)的各個分支。在某些數(shù)學(xué)問題中,通過數(shù)式類比,構(gòu)造適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型,然后利用函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)結(jié)論解題,往往收到意想不到的效果。這里,我們主要介紹如何通過構(gòu)造一次函數(shù),二次函數(shù)模型,并利用它們的性質(zhì)來確定參數(shù)的取值范圍。(1) 構(gòu)造一次函數(shù)例6: 若對一切,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)x的取值范圍。解: 原不等式變形為,現(xiàn)在考慮p的一次函數(shù): 在上恒成立 解得: 或 x的取值范圍為注: 本題對于一切不等式恒成立,因此應(yīng)視p為主元,視x為參數(shù),把不等式左邊變成關(guān)于p的一次函數(shù)型。(2) 造二
40、次函數(shù)例7: 對于,恒成立,求實(shí)數(shù)m的范圍。解: 原不等式變形為: 即 令 , 令 題意為>0在上恒成立。 或4×1×()<0或 >0解得 : 或或 ,即 m的取值范圍為:4 數(shù)形結(jié)合法 某些含參不等式恒成立問題,既不能分離參數(shù)求解,又不能轉(zhuǎn)化為某個變量的一次或二次函數(shù)時,則可采用數(shù)形結(jié)合法。因?yàn)楸嬲ㄎ镏髁x認(rèn)為:萬物皆有形。所以從宏觀上講,抽象的數(shù)學(xué)問題必存在著形象的直觀模型,這是因?yàn)閿?shù)學(xué)問題本身就是客觀世界事物的抽象。我們在解題時,可以有意識地去認(rèn)識,挖掘和創(chuàng)造抽象的直觀形象,變抽象為直觀,充分運(yùn)用直感,由數(shù)思形,以形輔數(shù)。數(shù)形結(jié)合往往能迅速而簡捷地找
41、到解題途徑。對于解含參不等式恒成立問題,我們可以先把不等式(或經(jīng)過變形后的不等式)兩端的式子分別看成兩個函數(shù),且畫出兩函數(shù)的圖象,然后通過觀察兩圖象(特別是交點(diǎn)時)的位置關(guān)系,從而列出關(guān)于含參數(shù)的不等式。例8、已知對于一切x,yR,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解:要使原不等式恒成立,又xOy=,考慮到點(diǎn)M(x,),N(y,-)則點(diǎn)M在曲線C1:xy=9上,點(diǎn)N在曲線C2:x2+y2=2(y0)上。顯然|MN|min=,此時a.故滿足條件的a 的取值范圍為評析:對一些不等式兩邊的式子,函數(shù)模型較明顯、函數(shù)圖象較容易作出的,可以考慮作出函數(shù)圖象,用函數(shù)圖像的直觀性解決不等式或方程的恒成立的問
42、題,也非常容易得到意想不到的效果。例9:若不等式在內(nèi)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解: 由題意知 : 在內(nèi)恒成立。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別作出 和 的圖象因?yàn)闀r,的圖象位于函數(shù)的圖象上方, 當(dāng) a> 1時,顯見不成立。故 0<a<1 由圖可知:的圖象必須過點(diǎn) 或在這個點(diǎn)的上方,則: 由 , 知 : a 的取值范圍為5. 觀察.試探.猜想.證明法當(dāng)前面的方法都難以解決問題時,我們可以考慮從特殊到一般的思想,先考慮一些變量的特殊值,找出相應(yīng)的滿足題設(shè)的參數(shù)的取值,然后猜想出參數(shù)的取值范圍,并將問題轉(zhuǎn)化為:在已知參數(shù)取值范圍的情況下,證明所給問題恒成立。例10: 已知對一切實(shí)數(shù),不等式恒成
43、立,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍。分析: 取,則由解得: a>又取0,時均得: 由此猜想: 由于當(dāng) 時,對一切 , 恒成立故 為所求。數(shù)學(xué)的深奧復(fù)雜性在于數(shù)學(xué)問題的千變?nèi)f化,參數(shù)問題形式多樣,方法靈活多變,技巧性較強(qiáng)。這就要求我們要以變應(yīng)變,在解題過程中,要根據(jù)具體的題設(shè)條件,認(rèn)真觀察題目中不等式的結(jié)構(gòu)特征,從不同的角度,不同的方向,加以分析探討,從而選擇適當(dāng)方法快速而準(zhǔn)確地解出。當(dāng)然除了以上的方法外,還有許多其它的方法,值得一提的是,各種方法之間并不是彼此孤立的。因此,系統(tǒng)地掌握參數(shù)問題的解題方法,無疑會對學(xué)生今后學(xué)習(xí)及培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題等方面有很大的幫助。恒成立不等式中參數(shù)范圍的確定
44、下文試對此類問題的求解策略與方法作一提煉總結(jié).一 解集比較法集合A上恒成立的不等式意即不等式的解集以A為子集.據(jù)此,求出不等式的解集并研究集合間的包含關(guān)系,進(jìn)而求出參數(shù)取值范圍的方法.此法較為原始,易使問題陷入困境.例1 已知|x-5/2|a時,不等式|x2-5|4恒成立,求正數(shù)a的取值范圍.解 由|x-5/2|a,得5/2-ax<5/2+a;由|x2-5|4,得-3x-1或1x3.若令A(yù)=(5/2-a,5/2+a),B=(-3,-1)(1,3),則原恒成立問題等價于或,解之得,正數(shù)a的取值范圍是(0,1/2.二 函數(shù)最值法不等式f(x)>a恒成立等價于f(x)min>a;不
45、等式f(x)a恒成立等價于f(x)maxa.據(jù)此,可將恒成立的不等式問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最大或最小值問題,從而使問題獲解的方法.例2 若不等式對滿足的一切m都成立,試求實(shí)數(shù)x的取值范圍.分析 若將原問題轉(zhuǎn)化為集合-2,2是原關(guān)于m的不等式的解集的子集,則不可避免地要分類討論.若令,則可轉(zhuǎn)化為函數(shù)f(m)在區(qū)間-2,2上的最大值小于零,而f(m)是“線性函數(shù)”或“常數(shù)函數(shù)”,其最值在區(qū)間端點(diǎn)取得,故f(-2)0且f(2)0,解之得,x的取值范圍是.例3 若不等式x2-m(4xy- y2)+4m2y20對一切非負(fù)實(shí)數(shù)x、y恒成立,試求實(shí)數(shù)m的取值范圍.解 若y=0,則對任意實(shí)數(shù)m不等式都成立;若,則
46、原不等式可化為.設(shè),則且.問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)g(t)在區(qū)間上的最小值非負(fù).故有或.由此解得,m的取值范圍為.說明 二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是中學(xué)數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,利用二次函數(shù)在區(qū)間上的最值來研究恒成立問題,可使原本復(fù)雜的問題變得易于解決.三 分離參數(shù)法將參變元與主變元從恒不等式中彼此分離,可更簡捷地實(shí)施“函數(shù)最值法”.例4 若不等式對一切正數(shù)x、y恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解 分離參數(shù)得:.,從而,即a的取值范圍是.例5 定義在R上的奇函數(shù)f(x)是減函數(shù),是否存在這樣的實(shí)數(shù)m,使f(cos2+2msin)+f(-2m-2)>f(0)對所有的0, 均成立?若存在,則求出所有適合條件的實(shí)數(shù)m
47、;若不存在,試說明理由.解 由題意知,原不等式等價于: cos2+2msin<2m+2,2m(1-sin)> cos2-2.若1-sin=0,則不論m為何值時不等式均成立;若1-sin0,則分離參數(shù)得:.令1-sin=t,則0<t,且,它在(0,1上為增函數(shù),故t=1時,ymax=-1.由2m> ymax知,所有適合不等式的m的取值范圍是(-).說明 在求解本例時,若無分離參數(shù)的求簡意識,則必轉(zhuǎn)化為含參二次函數(shù)在區(qū)間上的最值問題,不可避免地要進(jìn)行分類討論.此外,諸多恒成立的不等式問題通過參數(shù)分離后常可轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,其最值的求解通常用基本不等式或函數(shù)的單調(diào)性來完成
48、.四 數(shù)形結(jié)合法將恒成立的不等式問題,合理地轉(zhuǎn)化為一個函數(shù)的圖象恒位于另一個函數(shù)圖象的上(下)方,進(jìn)而利用圖形的直觀性而使問題獲得巧解的方法.例6 若不等式3|x+a|-2x+6>0對一切實(shí)數(shù)x都成立,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍.分析 嘗試前述三種方法均較為麻煩,而將原不等式變形為|x+a|>,并構(gòu)造函數(shù)f(x)= |x+a|,g(x)= ,在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出它們的圖象(圖略),借助于圖形直觀立知:-a<3,即a>-3,所求a的取值范圍是(-3,+).例7 若函數(shù)的定義域?yàn)镽,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.分析 f(x)的定義域?yàn)镽等價于在實(shí)數(shù)集R中恒成立,令t=|sinx|,則,且在
49、上恒成立.至此,有解法1 轉(zhuǎn)化為.此時,若呆板地去求二次函數(shù)g(t)在區(qū)間0,1上的最小值,則必分類討論;而借助于二次函數(shù)圖形直觀分析思考后知:閉區(qū)間上開口向下的二次函數(shù)的最小值必在區(qū)間端點(diǎn)處取得,便有g(shù)(0)0且g(1)0,由此解得a值的范圍是0,1.解法2 轉(zhuǎn)化為,即在時,函數(shù)的圖象恒在函數(shù)圖象的上方,觀察圖形(圖略)便知,.故a的取值范圍為0,1.綜上所述,求恒成立不等式中參數(shù)的取值范圍固然有四類彼此相聯(lián)的思維方法,但是面對具體問題時,只有在函數(shù)思想的指引下,樹立強(qiáng)烈的參數(shù)分離與數(shù)形結(jié)合的意識,這些方法才能產(chǎn)生良好的效益.恒成立問題的幾種常用題型一 利用分類討論思想例1 已知函數(shù)在區(qū)間-
50、1,3 上都不小于2求a的值。解:由函數(shù)的對稱軸為x=a所以必須考察a與-1,3的大小,顯然要進(jìn)行三種分類討論1當(dāng)a3時f(x)在-1,3上是減函數(shù)此時= f(3)=9-6a+4即a 結(jié)合a2,所以a2當(dāng)a 時 f(x)在-1,3上是增函數(shù),此時f(-1)=1+2a+4= f(-1)=1+2a+4結(jié)合a即a 3當(dāng)-1<a<3時 = f(a)= 即a或a 所以綜上1,2,3滿足條件的a的范圍為:a或 a二 構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性例2對于滿足0a4的所有實(shí)數(shù)a求使不等式都成立的x的取值范圍解:不等式變形為設(shè)則其是關(guān)于a的一個一次函數(shù):是單調(diào)函數(shù)結(jié)合題意有即得或三 利用分離參數(shù)例3 已知二
51、次函數(shù)對恒有,求的取值范圍。解: 對恒有即變形為 當(dāng)時對任意的都滿足只須考慮的情況 即要滿足題意只要保證比右邊的最大值大就行?,F(xiàn)求在上的最大值。令 () 所以又是二次函數(shù)所以且四 利用不等式性質(zhì)例4若關(guān)于的不等式恒成立,試求a的范圍解:由題意知只須a比的最小值相同或比其最小值小即可,得由 所以 五 利用導(dǎo)數(shù)例5:已知 若當(dāng)時在0,1恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍解:在0,1 上恒成立即在0,1上恒成立即在0,1上的最大值小于或等于0令所以又所以即在0,1上單調(diào)遞減所以即 得 當(dāng)然,除了以上幾種常見的題型以外,解決三恒成立問題的方法還有很多種,希望同學(xué)們注意對基礎(chǔ)知識的總結(jié),從中可以提煉出很多巧妙的解
52、題辦法。例談數(shù)學(xué)高考中的恒成立問題一、尋求恒成立的結(jié)論(一) 運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì)尋求結(jié)論 運(yùn)用函數(shù)思想可將有些恒成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,從而可以運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)來解決。例1、(05北京春季卷理)8、若不等式對于任意正整數(shù)恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )A B C D分析:當(dāng)n為偶數(shù)時,得到,而(n為偶數(shù))的最小值為,所以a<;而(n為奇數(shù))的最大值不存在但趨近于-2,故。(二)直接觀察圖象的特征得到結(jié)論例2、(北京理13)對于函數(shù)f(x)定義域中任意的x1,x2(x1x2),有如下結(jié)論:f(x1x2)=f(x1)·f(x2); f(x1·x2)=f(x1)+f(x2);>0;.當(dāng)f(x)=lgx時,上述結(jié)論中正確結(jié)論的序號是 .分析:問題本身是關(guān)于函數(shù)f(x)=lgx性質(zhì)的恒成立問題,其實(shí)是函數(shù)的單調(diào)性,則是函數(shù)圖象的凹凸性,若能根據(jù)圖象可直觀得到單調(diào)增從而能恒成立,而從圖象直接反映出是上凸的,故不成立。例3、(湖北理6)在這四個函數(shù)中,當(dāng)時,使
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