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时间:2020-04-28
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1、不等式恒成立问题中的参数求解策略在不等式中,有一类问题是求参数在什么范围内不等式恒成立。恒成立条件下不等式参数的取值范围问题,涉及的知识面广,综合性强,同时数学语言抽象,如何从题目中提取可借用的知识模块往往捉摸不定,难以寻觅,是同学们学习的一个难点,同时也是高考命题中的一个热点。下面结合例题浅谈不等式恒成立问题的解题策略题型一、可化为二次函数类型有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决。常常有以下两类情况:㈠可化为二次函数在R上恒成立问题设,(1)上恒成
2、立;(2)(2)上恒成立。例1对于x∈R,不等式恒成立,求实数m的取值范围。解:不妨设,其函数图象是开口向上的抛物线,为了使,只需,即,解得。变形:若对于x∈R,不等式恒成立,求实数m的取值范围。此题需要对m的取值进行讨论,设。①当m=0时,3>0,显然成立。②当m>0时,则△<0。③当m<0时,显然不等式不恒成立。由①②③知。关键点拨:对于有关二次不等式(或<0)的问题,可设函数,由a的符号确定其抛物线的开口方向,再根据图象与x轴的交点问题,由判别式进行解决。㈡可化为二次函数在闭区间上恒成立问题设(1)当时,上恒成立,上恒成立-7-
3、(2)当时,上恒成立上恒成立例2已知函数,在时恒有,求实数k的取值范围。解:令,则对一切恒成立,而是开口向上的抛物线。①当图象与x轴无交点满足△<0,即,解得-24、的实数a的范围。解析:由于函,显然函数有最大值,。⑵已知二次函数,如果x∈[0,1]时,求实数a的取值范围。解:x∈[0,1]时,,即①当x=0时,a∈R②当x∈时,问题转化为恒成,由恒成立,即求的最大值。设。因为减函数,所以当x=1时,,可得。-7-由恒成立,即求的最小值。设。因为增函数,所以当x=1时,,可得a≤0。由①②知。关键点拨:在闭区间[0,1]上使分离出a,然后讨论关于的二次函数在上的单调性。三、变换主元法,适用于一次函数型在解含参不等式时,有时若能换一个角度,变参数为主元,可以得到意想不到的效果,使问题能更迅速地得到解5、决。例6若不等式,对满足所有的x都成立,求x的取值范围。解:原不等式可化为令是关于m的一次函数。由题意知解得∴x的取值范围是关键点拨:利用函数思想,变换主元,通过直线方程的性质求解。四、数形结合法对一些不能把数放在一侧的,可以利用对应函数的图象法求解。例7、当x(1,2)时,不等式(x-1)26、象为右图所示的抛物线,要使对一切x(1,2),<恒成立即T1的图象一定要在T2的图象所的下方,显然a>1,并且必须也只需故loga2>1,a>1,17、为二次函数区间最值求解。解:是增函数对于任意恒成立对于任意恒成立对于任意恒成立,令,,所以原问题,又即-7-易求得。3、已知当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立,求实数a的取值范围。方法一)分析:在不等式中含有两个变量a及x,本题必须由x的范围(xR)来求另一变量a的范围,故可考虑将a及x分离构造函数利用函数定义域上的最值求解a的取值范围。解:原不等式当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立设则∴方法二)题目中出现了sinx及cos2x,而cos2x=1-2sin2x,故若采用换元法把sinx换元成t,则可8、把原不等式转化成关于t的二次不等式,从而可利用二次函数区间最值求解。解:不等式a+cos2x<5-4sinx可化为a+1-2sin2x<5-4sinx,令sinx=t,则t[-1,1],不等式a+cos2x<5-4sin
4、的实数a的范围。解析:由于函,显然函数有最大值,。⑵已知二次函数,如果x∈[0,1]时,求实数a的取值范围。解:x∈[0,1]时,,即①当x=0时,a∈R②当x∈时,问题转化为恒成,由恒成立,即求的最大值。设。因为减函数,所以当x=1时,,可得。-7-由恒成立,即求的最小值。设。因为增函数,所以当x=1时,,可得a≤0。由①②知。关键点拨:在闭区间[0,1]上使分离出a,然后讨论关于的二次函数在上的单调性。三、变换主元法,适用于一次函数型在解含参不等式时,有时若能换一个角度,变参数为主元,可以得到意想不到的效果,使问题能更迅速地得到解
5、决。例6若不等式,对满足所有的x都成立,求x的取值范围。解:原不等式可化为令是关于m的一次函数。由题意知解得∴x的取值范围是关键点拨:利用函数思想,变换主元,通过直线方程的性质求解。四、数形结合法对一些不能把数放在一侧的,可以利用对应函数的图象法求解。例7、当x(1,2)时,不等式(x-1)26、象为右图所示的抛物线,要使对一切x(1,2),<恒成立即T1的图象一定要在T2的图象所的下方,显然a>1,并且必须也只需故loga2>1,a>1,17、为二次函数区间最值求解。解:是增函数对于任意恒成立对于任意恒成立对于任意恒成立,令,,所以原问题,又即-7-易求得。3、已知当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立,求实数a的取值范围。方法一)分析:在不等式中含有两个变量a及x,本题必须由x的范围(xR)来求另一变量a的范围,故可考虑将a及x分离构造函数利用函数定义域上的最值求解a的取值范围。解:原不等式当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立设则∴方法二)题目中出现了sinx及cos2x,而cos2x=1-2sin2x,故若采用换元法把sinx换元成t,则可8、把原不等式转化成关于t的二次不等式,从而可利用二次函数区间最值求解。解:不等式a+cos2x<5-4sinx可化为a+1-2sin2x<5-4sinx,令sinx=t,则t[-1,1],不等式a+cos2x<5-4sin
6、象为右图所示的抛物线,要使对一切x(1,2),<恒成立即T1的图象一定要在T2的图象所的下方,显然a>1,并且必须也只需故loga2>1,a>1,17、为二次函数区间最值求解。解:是增函数对于任意恒成立对于任意恒成立对于任意恒成立,令,,所以原问题,又即-7-易求得。3、已知当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立,求实数a的取值范围。方法一)分析:在不等式中含有两个变量a及x,本题必须由x的范围(xR)来求另一变量a的范围,故可考虑将a及x分离构造函数利用函数定义域上的最值求解a的取值范围。解:原不等式当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立设则∴方法二)题目中出现了sinx及cos2x,而cos2x=1-2sin2x,故若采用换元法把sinx换元成t,则可8、把原不等式转化成关于t的二次不等式,从而可利用二次函数区间最值求解。解:不等式a+cos2x<5-4sinx可化为a+1-2sin2x<5-4sinx,令sinx=t,则t[-1,1],不等式a+cos2x<5-4sin
7、为二次函数区间最值求解。解:是增函数对于任意恒成立对于任意恒成立对于任意恒成立,令,,所以原问题,又即-7-易求得。3、已知当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立,求实数a的取值范围。方法一)分析:在不等式中含有两个变量a及x,本题必须由x的范围(xR)来求另一变量a的范围,故可考虑将a及x分离构造函数利用函数定义域上的最值求解a的取值范围。解:原不等式当xR时,不等式a+cos2x<5-4sinx恒成立设则∴方法二)题目中出现了sinx及cos2x,而cos2x=1-2sin2x,故若采用换元法把sinx换元成t,则可
8、把原不等式转化成关于t的二次不等式,从而可利用二次函数区间最值求解。解:不等式a+cos2x<5-4sinx可化为a+1-2sin2x<5-4sinx,令sinx=t,则t[-1,1],不等式a+cos2x<5-4sin
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