在不等式中,有一類問題是求引數在什麼範圍內不等式恆成立。恆成立條件下不等式引數的取值範圍問題,涉及的知識面廣,綜合性強,同時數學語言抽象,如何從題目中提取可借用的知識模組往往捉摸不定,難以尋覓,是同學們學習的乙個難點,同時也是高考命題中的乙個熱點。其方法大致有:
一、用一元二次方程根的判別式
有關含有引數的一元二次不等式問題,若能把不等式轉化成二次函式或二次方程,通過根的判別式或數形結合思想,可使問題得到順利解決。
例1 對於x∈r,不等式恆成立,求實數m的取值範圍。
解:不妨設,其函式圖象是開口向上的拋物線,為了使,只需,即,解得。
變形:若對於x∈r,不等式恆成立,求實數m的取值範圍。
此題需要對m的取值進行討論,設。①當m=0時,3>0,顯然成立。②當m>0時,則△<0。③當m<0時,顯然不等式不恆成立。由①②③知。
關鍵點撥:對於有關二次不等式(或<0)的問題,可設函式,由a的符號確定其拋物線的開口方向,再根據圖象與x軸的交點問題,由判別式進行解決。
例2 已知函式,在時恒有,求實數k的取值範圍。
解:令,則對一切恆成立,而是開口向上的拋物線。
①當圖象與x軸無交點滿足△<0,即,解得-2②當圖象與x軸有交點,且在時,只需
由①②知
關鍵點撥:為了使在恆成立,構造乙個新函式是解題的關鍵,再利用二次函式的圖象性質進行分類討論,使問題得到圓滿解決。
二、引數大於最大值或小於最小值
如果能夠將引數分離出來,建立起明確的引數和變數x的關係,則可以利用函式的單調性求解。恆成立,即大於時大於函式值域的上界。恆成立,即小於時小於函式值域的下界。
例3 已知二次函式,如果x∈[0,1]時,求實數a的取值範圍。
解:x∈[0,1]時,,即
①當x=0時,a∈r
②當x∈時,問題轉化為恆成立
由恒成立,即求的最大值。設。因為減函式,所以當x=1時,,可得。
由恒成立,即求的最小值。設。因為增函式,所以當x=1時,,可得a≤0。
由①②知。
關鍵點撥:在閉區間[0,1]上使分離出a,然後討論關於的二次函式在上的單調性。
例4 若不等式在x∈[1,2]時恆成立,試求a的取值範圍。
解:由題設知,得a>0,可知a+x>1,所以。原不等式變形為。
,即。又,可得
恆成立。設,在x∈[1,2]上為減函式,可得,知。
綜上知。
關鍵點撥:將引數a從不等式中分離出來是解決問題的關鍵。
例5 是否存在常數c使得不等式,對任意正數x、y恆成立?試證明你的結論。
解:首先,欲使恆成立(x、y>0),進行換元令
。∴上述不等式變為,即恆成立。尋求的最小值,由a>0,b>0,利用基本不等式可得。
同理欲使恆成立,令,
得∴上述不等式變為,
即。尋求的最大值,易得。
綜上知存在使上述不等式恆成立。
關鍵點撥: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,有時若能換乙個角度,變引數為主元,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的取值範圍。
解:原不等式可化為
令是關於m的一次函式。
由題意知
解得∴x的取值範圍是
關鍵點撥:利用函式思想,變換主元,通過直線方程的性質求解。
例7 已知是定義在[-1,1]上的奇函式且,若a、b∈[-1,1],a+b≠0,有。
(1)判斷函式在[-1,1]上是增函式還是減函式。
(2)解不等式。
(3)若對所有、a∈[-1,1]恆成立,求實數m的取值範圍。
解:(1)設,則
,可知,所以在[-1,1]上是增函式。
(2)由在[-1,1]上是增函式知
解得,故不等式的解集
(3)因為在[-1,1]上是增函式,所以,即1是的最大值。依題意有,對a∈[-1,1]恆成立,即恆成立。
令,它的圖象是一條線段,那麼。
對於(3),轉換視角變更主元,把看作關於a的一次函式,即在a∈[-1,1]上大於等於0,利用是一條直線這一圖象特徵,數形結合得關於m的不等式組,從而求得m的範圍。
不等式恆成立問題中的引數求解技巧
在不等式中,有一類問題是求引數在什麼範圍內不等式恆成立。恆成立條件下不等式引數的取值範圍問題,涉及的知識面廣,綜合性強,同時數學語言抽象,如何從題目中提取可借用的知識模組往往捉摸不定,難以尋覓,是同學們學習的乙個難點,同時也是高考命題中的乙個熱點。其方法大致有 一 用一元二次方程根的判別式 有關含有...
恆成立不等式中引數範圍的確定
210008 江蘇省南京外國語學校李平龍 確定恆成立不等式中引數的取值範圍需靈活應用函式與不等式的基礎知識,並時常要在兩者間進行合理的交匯,因此此類問題屬學習的重點 然而,怎樣確定其取值範圍呢?課本中卻從未論及,但它已成為近年來命題測試中的常見題型,因此此類問題又屬學習的熱點 在確定恆成立不等式中引...
含引數不等式恆成立問題的求解方法 學生版
含引數函式 不等式的恆成立問題越來越受到高考命題者的青睞,由於課標高考對導數應用要求加強。這些不等式的恆成立問題往往與導數問題交織在一起,近幾年的高考試題中不難看出這個基本的命題趨勢。對含引數的不等式,其解題策略主要有 分離引數法 主參換位法 數形結合法 函式性質法 導數分析法 最值定位法 建構函式...