高中數學中的恆成立問題,近幾年高考頻頻「閃亮登場」,原因是這類題型滲透著換元、化歸、數形結合、函式與方程等思想方法,形式多樣,且與函式、導數、不等式密不可分。而恆成立題型最難的地方,也是最關鍵的地方是主元(主變數)的恰當處理。下面就主元問題,我們來操刀仔細剖析一下。
1. 主元的選擇
主元的正確選擇,是解題的保證。
例1、已知x 2+ax-1≤0,對任意x∈[0,1]恆成立,求a的取值範圍。
解:設f(x)= x 2+ax-1
由題意:f(x)≤0,對任意x∈[0,1]恆成立
∴ 〖jb({〗f(0)≤0 f(1)≤0〖jb)〗, 即1+a-1 ≤0
∴ a≤0
例2、已知x 2+ax-1≤0,對任意a∈[0,1]恆成立,求x的取值範圍。
解: ∵x 2+ax-1 ≤0
∴xa+(x 2-1) ≤0
設f(a)=xa+(x 2-1) ,a∈[0,1] ,影象是一條線段
由題意知:f(a)≤0,對任意a∈[0,1]恆成立
∴〖jb({〗f(0)≤0 f(1)≤0〖jb)〗 即〖jb({〗x 2-1≤0 x 2+x-1≤0〖jb)〗
∴-1≤x≤〖sx(〗-1+〖kf(〗5〖kf)〗〖〗2〖sx)〗
評注:例1選x作主元,例2選a作主元,只因一字之差,注意審題。
2. 主元的分離
能把主元分離出來,有時不愧是一條捷徑,出奇制勝。
例3、已知x 2+ax+1 ≥0,對任意x∈(0,1]總成立,求a的取值範圍。
解:由題意:a≥-(x+〖sx(〗1〖〗 x〖sx)〗)總是成立
∴a≥[-(x+〖sx(〗1〖〗 x〖sx)〗)] max
而 -(x+〖sx(〗1〖〗 x〖sx)〗)≤-2, x∈(0,1]
即 [-(x+〖sx(〗1〖〗 x〖sx)〗)] max =-2
故a≥-2
注:主元分離法,前提是主元容易分離出來,若很難分離,則此法不妥,慎重!
剖析高中數學中的恆成立問題
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