含參不等式恆成立問題中,求引數取值範圍一般方法
恆成立問題是數學中常見問題,也是歷年高考的乙個熱點。大多是在不等式中,已知乙個變數的取值範圍,求另乙個變數的取值範圍的形式出現。下面介紹幾種常用的處理方法。
一、 分離引數
在給出的不等式中,如果能通過恒等變形分離出引數,即:若恒成立,只須求出,則;若恒成立,只須求出,則,轉化為函式求最值。
例1、已知函式,若對任意恒有,試確定的取值範圍。
解:根據題意得:在上恆成立,
即:在上恆成立,
設,則當時, 所以
在給出的不等式中,如果通過恒等變形不能直接解出引數,則可將兩變數分別置於不等式的兩邊,即:若恒成立,只須求出,則,然後解不等式求出引數的取值範圍;若恒成立,只須求出,則,然後解不等式求出引數的取值範圍,問題還是轉化為函式求最值。
例2、已知時,不等式恆成立,求的取值範圍。
解:令, 所以原不等式可化為:,
要使上式在上恆成立,只須求出在上的最小值即可。
二、 分類討論
在給出的不等式中,如果兩變數不能通過恒等變形分別置於不等式的兩邊,則可利用分類討論的思想來解決。
例3、若時,不等式恆成立,求的取值範圍。
解:設,則問題轉化為當時,的最小值非負。
(1) 當即:時, 又所以不存在;
(2) 當即:時, 又
(3) 當即:時, 又
綜上所得:
三、 確定主元
在給出的含有兩個變數的不等式中,學生習慣把變數看成是主元(未知數),而把另乙個變數看成引數,在有些問題中這樣的解題過程繁瑣。如果把已知取值範圍的變數作為主元,把要求取值範圍的變數看作引數,則可簡化解題過程。
例4、若不等式對滿足的所有都成立,求的取值範圍。
解:設,對滿足的,恆成立,
解得:四、 利用集合與集合間的關係
在給出的不等式中,若能解出已知取值範圍的變數,就可利用集合與集合之間的包含關係來求解,即:,則且,不等式的解即為實數的取值範圍。
例5、當時,恆成立,求實數的取值範圍。
解: (1) 當時,,則問題轉化為
(2) 當時,,則問題轉化為
綜上所得:或
五、 數形結合
數形結合法是先將不等式兩端的式子分別看作兩個函式,且正確作出兩個函式的圖象,然後通過觀察兩圖象(特別是交點時)的位置關係,列出關於引數的不等式。
例6、若不等式在內恆成立,求實數的取值範圍。
解:由題意知:在內恆成立,
在同一座標系內,分別作出函式和
觀察兩函式圖象,當時,若函式的圖象顯然在函式圖象的下方,所以不成立;
當時,由圖可知,的圖象必須過點或在這個點的上方,則,
綜上得:
上面介紹了含參不等式中恆成立問題幾種解法,在解題過程中,要靈活運用題設條件綜合分析,選擇適當方法準確而快速地解題。
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