高三数学恒成立问题的一般解法

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1、高三数学恒成立问题的一般解法高三数学复习中的恒成立问题，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、周期性等性质；⑤直接根据函数的图象。一、一次函数型：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ⅰ）或ⅱ）亦可合并定成同理

2、，若在[m,n]内恒有f(x)<0，则有nmoxynmoxy例1、对于满足

3、p

4、2的所有实数p,求使不等式x2+px+1>2p+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P,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p视作自变量，则上述问题即可转化为在[-2，2]内关于p的一次函数大于0恒成立的问题。略解：不等式即(x-1)p+x2-2x+1>0,设f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,则f(p)在[-2,2]上恒大于0，故有：即解得：∴x<-1或x>3.二、二次函数型若二次函数y=ax2+bx+c=0(a≠0)大于0恒成立，则有

5、第5页共5页若是二次函数在指定区间上的恒成立问题，还可以利用韦达定理以及根与系数的分布知识求解。例1、设f(x)=x2-2ax+2,当x[-1,+)时，都有f(x)a恒成立，求a的取值范围。分析：题目中要证明f(x)a恒成立，若把a移到等号的左边，则把原题转化成左边二次函数在区间[-1,+)时恒大于0的问题。解：设F(x)=f(x)-a=x2-2ax+2-a.ⅰ)当=4（a-1)(a+2)<0时，即-2

6、。例2、关于x的方程9x+(4+a)3x+4=0恒有解，求a的范围。分析：题目中出现了3x及9x，故可通过换元转化成二次函数型求解。解法1（利用韦达定理）：设3x=t,则t>0.则原方程有解即方程t2+(4+a)t+4=0有正根。即解得a-8.解法2（利用根与系数的分布知识）：即要求t2+(4+a)t=0有正根。设f(x)=t2+(4+a)t+4.10.=0,即（4+a）2-16=0,∴a=0或a=-8.a=0时，f(x)=(t+2)2=0,得t=-2<0，不合题意；a=-8时，f(x)=(t-2)2=0,得t=2>0,符合题意。∴a=-8.4oxy20.>0,即a<

7、-8或a>0时，∵f(0)=4>0,故只需对称轴，即a<-4.∴a<-8综合可得a-8.一、变量分离型第5页共5页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，另一个变量的范围为所求，且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边，则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。例1、已知当xR时，不等式a+cos2x<5-4sinx+恒成立，求实数a的取值范围。分析：在不等式中含有两个变量a及x，其中x的范围已知（xR），另一变量a的范围即为所求，故可考虑将a及x分离。解：原不等式即：4sinx+cos2x<-a+5要使上式恒成立，只需-a+5大于4si

8、nx+cos2x的最大值，故上述问题转化成求f(x)=4sinx+cos2x的最值问题。f(x)=4sinx+cos2x=-2sin2x+4sinx+1=-2(sinx-1)2+33,∴-a+5>3即>a+2上式等价于或解得a<8.注：注意到题目中出现了sinx及cos2x，而cos2x=1-2sin2x,故若把sinx换元成t,则可把原不等式转化成关于t的二次函数类型。另解：a+cos2x<5-4sinx+即a+1-2sin2x<5-4sinx+,令sinx=t,则t[-1,1],整理得2t2-4t+4-a+>0,(t[-1,1])恒成立。设f(t)=2t2-4t+

9、4-a+则二次函数的对称轴为t=1,f(x)在[-1，1]内单调递减。只需f(1)>0,即>a-2.(下同)一、根据函数的奇偶性、周期性等性质若函数f(x)是奇(偶)函数，则对一切定义域中的x,f(-x)=-f(x)(f(-x)=f(x))恒成立；若函数y=f(x)的周期为T，则对一切定义域中的x,f(x)=f(x+T)恒成立。例2、若f(x)=sin(x+)+cos(x-)为偶函数，求的值。分析：告诉我们偶函数的条件，即相当于告诉我们一个恒成立问题。解：由题得：f(-x)=f(x)对一切xR恒成立，sin(-x+)+cos(-x-)=sin(x+)