第六章 不等式
问题一:含参数的不等式的恒成立、恰成立、能成立问题
1 不等式恒成立问题
新课标下的高考越来越注重对学生的综合素质的考察,恒成立问题便是一个考察学生综合素质的很好途径,它常以函数、方程、不等式和数列等知识点为载体,渗透着换元、化归、分类讨论、数形结合、函数与方程等思想方法,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用.近几年的数学高考中频频出现恒成立问题,其形式逐渐多样化,但都与函数、导数知识密不可分.
解决高考数学中的恒成立问题常用以下几种方法:①函数性质法;②主参换位法;③分离参数法;④数形结合法;⑤消元转化法.下面我就以近几年高考试题为例加以剖析. 1.1 函数性质法
一、一次函数——单调性法
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,则根据函数的图像(线段)(如右下图) 可得上述结论等价于(1)??a?0?a?0,或(2)??f(n)?0.?f(m)?0??f?m??0,可合并定成?
fn?0.??????f?m??0,同理,若在?m,n?内恒有f?x??0,则有???f?n??0.
例1.若不等式2x?1?m(x?1)对满足?2?m?2的所有m都成立,求x的范围.
2二、二次函数——利用判别式、韦达定理及根的分布求解
有以下几种基本类型:
类型1:设f(x)?ax?bx?c(a?0).
(1)f(x)?0在x?R上恒成立?a?0且??0;(2)f(x)?0在x?R上恒成立
2?a?0且??0.
类型2:设f(x)?ax?bx?c(a?0).
(1)当a?0时,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立
2b?b??b????????????,?? ??2a或?或?2a2a???f(?)?0????0?f(?)?0.?f(?)?0,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??
?f(?)?0.??f????0,(2)当a?0时,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??
??f????0.b?b??b??????????,????f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??2a 或?或2a?2a???f(?)?0????0?f(?)?0.例2.已知不等式mx2?4mx?4?0对任意实数x恒成立.则m取值范围是( ) A.??1,0? B.??1,0? C.???,?1?
例3.已知函数f?x??2mx?2?4?m?x?1,g?x??mx,若对于任一实数x,f(x)与
2?0,??? D.??1,0?
g(x)的值至少有一个为正数,则实数m的取值范围是
( )
A.?0,2? B.?0,8? C.?2,8? D.???,0?
三、其它函数:
f(x)?0恒成立?f(x)min?0(注:若f(x)的最小值不存在,则f(x)?0恒成立
;f()x0?恒成立?f(x)max?0(注:若f(x)的最大值不存在,?f(x)的下界大于0)
则f(x)?0恒成立?f(x)的上界小于0).
例4.(07年重庆卷理20)已知函数f(x)?axlnx?bx?c(x?0)在x?1处取得极值
44?3?c,其中a,b为常数.
(1)试确定a,b的值; (2)讨论函数f(x)的单调区间;
(3)若对任意x?0,不等式f(x)??2c恒成立,求c的取值范围.
例5.(08天津文21)设函数f(x)?x?ax?2x?b(x?R),其中a,b?R.
4322(Ⅲ)若对于任意的a???2,(节2?,不等式f(x)?1在??11,?上恒成立,求b的取值范围.选)
例6.(09年全国卷II文21)设函数f(x)?13 x?(1?a)x2?4ax?24a,其中常数a?1.
3(II)若当x?0时,f(x)?0恒成立,求a的取值范围.(节选)
1.2 分离参数法——极端化原则
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.利用分离参数法来确定不等式f?x,???0(x?D,?为实参数)恒成立中参数?的取值范围的基本步骤:
(1)将参数与变量分离,即化为g????f?x?(或g????f?x?)恒成立的形式; (2)求f?x?在x?D上的最大(或最小)值;
(3)解不等式g????f(x)max(或g????f?x?min) ,得?的取值范围. 适用题型:(1)参数与变量能分离;(2)函数的最值易求出.
??x2?2x,x?0例7.(2013新课标卷Ⅰ理11)已知函数f(x)??,若|f(x)|≥ax,则a的
?ln(x?1),x?0取值范围是
A.(??,0] B.(??,1] C.[-2,1] D.[-2,0]
例8.(07年山东卷文15)当x?(1,2)时,不等式x值范围是 .
2?mx?4?0恒成立,则m的取
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