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1、学习必备欢迎下载不等式恒成立问题中的参数求解技巧在不等式中, 有一类问题是求参数在什么范围内不等式恒成立。恒成立条件下不等式参数的取值范围问题,涉及的知识面广,综合性强,同时数学语言抽象,如何从题目中提取可借用的知识模块往往捉摸不定,难以寻觅,是同学们学习的一个难点,同时也是高考命题中的一个热点。其方法大致有:用一元二次方程根的判别式,参数大于最大值或小于最小值,变更主元利用函数与方程的思想求解。本文通过实例,从不同角度用常规方法归纳,供大家参考。一、用一元二次方程根的判别式有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解
2、决。例 1 对于 x R,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。解:不妨设,其函数图象是开口向上的抛物线,为了使,只需,即,解得。变形:若对于x R,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。变形:此题需要对m 的取值进行讨论,设。当 m=0 时, 30,显然成立。当 m0 时,则 0。当 m0 时,显然不等式不恒成立。由知。关键点拨:对于有关二次不等式(或 0)的问题,可设函数,由a 的符号确定其抛物线的开口方向,再根据图象与x 轴的交点问题,由判别式进行解决。例 2 已知函数,在时恒有,求实数k 的取值范围。例 2 解:令,则对一切恒成立,而是开口向上的抛物线。当图象与x 轴无交点满足0,即,解得
3、 2k1 。/k1 当图象与x 轴有交点,且在时,只需由知关键点拨:为了使在恒成立,构造一个新函数是解题的关键,再利名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载用二次函数的图象性质进行分类讨论,使问题得到圆满解决。二、参数大于最大值或小于最小值如果能够将参数分离出来,建立起明确的参数和变量x 的关系,则可以利用函数的单调性求解。恒成立,即大于时大于函数值域的上界。恒成立,即小于时小于函数值域
4、的下界。例 3 已知二次函数,如果 x 0,1时,求实数a 的取值范围。解: x 0, 1时,即当 x=0 时, aR 当 x时,问题转化为恒成立由恒 成 立 , 即 求的 最 大 值 。 设。 因为减函数,所以当x=1 时,可得。由恒 成 立 , 即 求的 最 小 值 。 设。 因为增函数,所以当x=1 时,可得 a0。由知。关键点拨:在闭区间0, 1上使分离出 a,然后讨论关于的二次函数在上的单调性。例 4 若不等式在 x 1,2时恒成立,试求a 的取值范围。解:由题设知,得 a0,可知 a+x1,所以。原不等式变形为。,即。又,可得恒 成 立 。 设, 在 x 1, 2 上 为 减 函
5、数 , 可 得名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载,知。综上知。关键点拨:将参数a 从不等式中分离出来是解决问题的关键。例 5 是否存在常数c 使得不等式,对任意正数x、y 恒成立?试证明你的结论。解:首先,欲使恒成立( x、y0) ,进行换元令。上述不等式变为,即恒成立。寻求的最小值,由a0,b0,利用基本不等式可得。同理欲使恒成立,令,得上述不等式变为,即。寻求的最大值,易得。名
6、师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载综上知存在使上述不等式恒成立。关键点拨:本题是两边夹的问题,利用基本不等式,右边寻找最小值,左边寻找最大值,可得 c=。三、变更主元在解含参不等式时,有时若能换一个角度,变参数为主元,可以得到意想不到的效果,使问题能更迅速地得到解决。例 6 若不等式,对满足所有的 x 都成立,求x 的取值范围。解:原不等式可化为令是关于 m 的一次函数。由题意知解得
7、 x 的取值范围是关键点拨:利用函数思想,变换主元,通过直线方程的性质求解。例 7 已知是定义在 1,1上的奇函数且,若 a、b 1,1 ,a+b0,有。( 1)判断函数在 1,1上是增函数还是减函数。(2)解不等式。( 3)若对所有、a 1,1恒成立,求实数m 的取值范围。解: (1)设,则,可知,所以在 1,1上是增函数。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载( 2)由在 1,1上
8、是增函数知解得,故不等式的解集( 3)因为在 1, 1上是增函数,所以,即1 是的最大值。依题意有,对 a 1,1恒成立,即恒成立。令,它的图象是一条线段,那么。关键点拨:对于(1) ,抽象函数单调性的证明往往借助定义,利用拼凑条件,判断差的符号。对于(2) ,后一步解不等式往往是上一步单调性的继续,通过单调性、函数值的大小转化到自变量的大小上来。对于(3) ,转换视角变更主元,把看作关于a 的一次函数,即在 a 1,1上大于等于0,利用是一条直线这一图象特征,数形结合得关于m 的不等式组,从而求得m 的范围。不等式恒成立问题中的参数求解技巧名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - -
9、- - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载一、用一元二次方程根的判别式例 1 对于 x R,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。变形:若对于xR,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。例 2 已知函数,在时恒有,求实数 k 的取值范围。二、参数大于最大值或小于最小值例 3 已知二次函数,如果 x 0,1时,求实数 a 的取值范围。例 4 若不等式在 x 1,2时恒成立,试求a 的取值范围。例 5 是否存在常数c 使得不等式,对任意正数x、y 恒成立?试证明你的结论。三、变更主元例 6 若不等式,对满足所有的 x 都成立,求x 的取值范围。例 7 已知是定义在1,1上的奇函数且,若 a、b 1,1 ,a+b0,有。( 1)判断函数在 1,1上是增函数还是减函数。(2)解不等式。( 3)若对所有、a 1,1恒成立,求实数m 的取值范围。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -
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