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(完整word版)[高一数学]不等式恒成立问题的处理
(完整word版)[高一数学]不等式恒成立问题的处理
(完整word版)[高一数学]不等式恒成立问题的处理
不等式恒成立问题的处理
恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:①一次函数型;②二次函数型;③ 其他类不等式恒成立
一、一次函数型
nmoxy给定一次函数y=f(x)=ax+b(a≠
n
m
o
x
y
n
n
m
o
x
y
例1.对任意,不等式恒成立,求的取值范围。
分析:题中的不等式是关于的一元二次不等式,但若把看成主元,则问题可转化为一次不等式在上恒成立的问题.
解:令,则原问题转化为恒成立()。
当时,可得,不合题意.
当时,应有解之得。
故的取值范围为。
注:一般地,一次函数在上恒有的充要条件为。
练习:对于满足|a|2的所有实数a,求使不等式x2+ax+1〉2a+x恒成立的x的取值范围。
解:原不等式转化为(x-1)a+x2-2x+10,
设f(a)= (x-1)a+x2-2x+1,则f(a)在[-2,2]上恒大于0,故有:
即解得:
∴x〈-1或x3。
例2. 已知(其中a为正常数),若当x在区间[1,2]内任意取值时,P的值恒为正,求b的取值范围.
解:P变形为
设 ∴
因此,原题变为当t在区间[0,1]内任意取值时,f(t)恒为正,求b的取值范围.
由充要条件,当
(1) 或 (2)
解(1)得
解(2)得
故,当时, 当
例3 设,若当时,P〉0恒成立,求x的变化范围。
解:设
当时的图像是一条线段,所以a在上变动时,P恒为正值的充要条件是 即 解得
即x的取值范围是
二次函数型
(1)当二次函数的定义域为R时: 若二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)大于0恒成立,则有若二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)小于0恒成立,则有
例1.若函数在R上恒成立,求m的取值范围。
略解:要使在R上恒成立,即在R上恒成立。 时, 成立
时,,
由,可知,
例2.已知函数的定义域为R,求实数的取值范围。
解:由题设可将问题转化为不等式对恒成立,即有解得。
所以实数的取值范围为。
练习1:.已知函数,在R上恒成立,求的取值范围。
(2)当二次函数的定义域不是R时,即二次函数在指定区间上的恒成立问题,可以利用韦达定理以及根与系数的分布知识求解;有时也可以转化为求最值。
例1:若时,恒成立,求的取值范围.
解:,令在上的最小值为。
⑴当,即时, 又
不存在。
⑵当,即时, 又
⑶当,即时, 又
总上所述,.
变式2:若时,恒成立,求的取值范围.
解法一:分析:题目中要证明在上恒成立,若把移到等号的左边,则把原题转化成左边二次函数在区间时恒大于等于0的问题。
略解:,即在上成立。
⑴
2—2⑵
2
—2
综上所述,。
解法二:(利用根的分布情况知识)
⑴当,即时, 不存在。
⑵当,即时,,
⑶当,即时,,
综上所述。
例2. 已知函数在其定义域内恒为非负,求方程的根的取值范围。
解:因为f(x)恒为非负,则解得,方程化为
当时,则 所以
所以 当时,则
所以 所以方程的根的取值范围是
例2.设,当时,恒成立,求实数的取值范围。
解:设,则当时,恒成立
当时,显然成立;
Oxyx-1当
O
x
yx
-1
解得。
综上可得实数的取值范围为。
其他类不等式恒成立问题一般转化为求最值
将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题的一种处理方法,其一般类型有:
1)恒成立
2)恒成立
例1.已知,当时,恒成立,求实数的取值范围.
解:设,
则由题可知对任意恒成立
令,得
而
∴
∴即实数的取值范围为。
例2.函数,若对任意,恒成立,求实数的取值范围。
解:若对任意,恒成立,
即对,恒成立,
考虑到不等式的分母,只需在时恒成立而得
而抛物线在的最小值得
注:本题还可将变形为,讨论其单调性从而求出最小值。
分离变量法
若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端,从而问题转化为求主元函数的最值,进而求出参数范围.这种方法本质也还是求最值,但它思路更清晰,操作性更强.一般地有:
1)恒成立
2)恒成立
实际上,上题就可利用此法解决。
例1.已知函数时恒成立,求实数的取值范围。
解: 将问题转化为对恒成立。
令,则
由可知在上为减函数,故
∴即的取值范围为。
注:分离参数后,方向明确,思路清晰能使问题顺利得到解决。
例2.已知函数,常数,求(1)函数的定义域;
(2)当满足什么条件时在区间上恒取正。
解:(1) ,又
定义域
(2)欲使在恒成立,则在恒成立,
由于,所以函数在单调递增,所以
且。
例5 已
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