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《恒成立问题解决的基本策略》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、“恒成立问题”解决的基本策略一、恒成立问题的基本类型在数学问题研究中经常碰到在给定条件下某些结论恒成立的命题.函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有:j在给定区间上某关系恒成立;k某函数的定义域为全体实数R;l某不等式的解为一切实数;m某表达式的值恒大于a等等…恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。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变量分离型;④根据函数的奇偶性、周
2、期性等性质;⑤直接根据函数的图象。二、恒成立问题解决的基本策略(一)两个基本思想解决“恒成立问题”思路1、思路2、如何在区间D上求函数f(x)的最大值或者最小值问题,我们可以通过习题的实际,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导等等方法求函数f(x)的最值。这类问题在数学的学习涉及的知识比较广泛,在处理上也有许多特殊性,也是近年来高考中频频出现的试题类型,希望同学们在日常学习中注意积累。(二)、赋值型——利用特殊值求解等式中的恒成立问题,常常用赋值法求解,特别是对解决填空题、选择题能很快求得.例1.由
3、等式x4+a1x3+a2x2+a3x+a4=(x+1)4+b1(x+1)3+b2(x+1)2+b3(x+1)+b4定义映射f:(a1,a2,a3,a4)→b1+b2+b3+b4,则f:(4,3,2,1)→()A.10B.7C.-1D.0略解:取x=0,则a4=1+b1+b2+b3+b4,又a4=1,所以b1+b2+b3+b4=0,故选D例2.如果函数y=f(x)=sin2x+acos2x的图象关于直线x=对称,那么a=().A.1B.-1C.D.-.略解:取x=0及x=,则f(0)=f(),即a=-1,故选B.此法体现了数学中从一般到特殊的转化思想.(三)分清基本类型,运用相关基本知识
4、,把握基本的解题策略1、一次函数型:若原题可化为一次函数型,则由数形结合思想利用一次函数知识求解,十分简捷给定一次函数y=f(x)=ax+b(a≠0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0,则根据函数的图象(直线)可得上述结论等价于同理,若在[m,n]内恒有f(x)<0,则有例2.对于满足
5、a
6、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.分析:在不等式中出现了两个字母:x及a,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个作为常数.显然可将a视作自变量,则上述问题即可转化为在[-2,2]内关于a的一次函数大于0恒成立的问题.解:原不等式转化为(x-1)a
7、+x2-2x+1>0在
8、a
9、2时恒成立,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x>3.即x∈(-∞,-1)∪(3,+∞)此类题本质上是利用了一次函数在区间[m,n]上的图象是一线段,故只需保证该线段两端点均在x轴上方(或下方)即可.2、二次函数型涉及到二次函数的问题是复习的重点,同学们要加强学习、归纳、总结,提炼出一些具体的方法,在今后的解题中自觉运用。(1)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)大于0恒成立,则有(2)若是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的分布知识求解。例3.若函数的定义域为R
10、,求实数的取值范围.分析:该题就转化为被开方数在R上恒成立问题,并且注意对二次项系数的讨论.解:依题意,当恒成立,所以,①当此时②当有综上所述,f(x)的定义域为R时,例4.已知函数,在R上恒成立,求的取值范围.分析:的函数图像都在X轴及其上方,如右图所示:略解:变式1:若时,恒成立,求的取值范围.分析:要使时,恒成立,只需的最小值即可.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,又综上所述,.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2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.2—2略解:,即
11、在上成立.⑴⑵综上所述,.解法二:(运用根的分布)⑴当,即时,不存在.⑵当,即时,,⑶当,即时,,综上所述.此题属于含参数二次函数,求最值时,轴变区间定的情形,对轴与区间的位置进行分类讨论;还有与其相反的,轴动区间定,方法一样.对于二次函数在R上恒成立问题往往采用判别式法(如例4、例5),而对于二次函数在某一区间上恒成立问题往往转化为求函数在此区间上的最值问题3、变量分离型若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围