高一数学恒成立问题方法题型
初中恒成立问题的规律总结?
初中恒成立问题的规律总结?
一、构建函数
构建适当的函数,将恒成立问题转化为能利用函数的性质来解决的问题。
1、构建一次函数
众所周知,一次函数的图像是一条直线,要使一次函数在某一区间内恒大于(或小于)零,只需一次函数在某区间内的两个端点处恒大于(或小于)零即可。
例1:若x∈(-2,2),不等式kx 3k 1>0恒成立,求实数k的取值范围。
解:构建函数f(x) kx 3k 1,则原问题转化为f(x)在x∈(-2,2)内恒为正。若k0,则f(x)1>0恒成立;若k≠0,则f(x)为一次函数,问题等价于f(-2)>0,f(2)>0,
解之得k∈(- , ∞)。
例2:对m≤2的一切实数m,求使不等式2x-1>m(x -1)都成立的x的取值范围。
解:原问题等价于不等式:(x -1)m-(2x-1)<0,设f(m)(x -1)m-(2x-1),则原问题转化为求一次函数f(m)或常数函数在[-2,2]内恒为负值时x的取值范围。
(1)当x -10时,x±1。
当x1时,f(m)<0恒成立;当x-1时,f(m)<0不成立。
(2) 当x -1≠0时,由一次函数的单调性知:f(m)<0等价于f(-2)<0,且f(2)<0,即<x< ;综上,所求的x∈( )。
2、构建二次函数
二次函数的图像和性质是中学数学中的重点内容,利用二次函数的图像特征及相关性质来解决恒成立问题,使原本复杂的问题变得容易解决。
例3:若x≥0,lg(ax 2x 1)∈R恒成立,求实数a的取值范围。
解:构造函数g(x) ax 2x 1,则原问题等价于:当x≥0时,g(x)恒大于0。
若a0且x≥0,则g(x) 2x 1>0恒成立;
若a≠0,则g(x)为二次函数,当a<0时,显然当x≥0时不能使g(x)恒大于0,仅当a>0时,要使当x≥0时,g(x)恒大于0,只需Δ<0或△≥0- ≤0g(0)>0,解之得:a>0
∴a的取值范围为[0, ∞)。
3、构建形如f(x)ax 的函数
通过换元、变形,将原问题转化为形如f(x)ax 的函数的最值问题,再合理利用该函数的单调性等性质来解题,常要用到如下结论:
(1)f(x)ax 为奇函数,(2)当a>0,b>0时,f(x)在0, 上递减,在 , ∞上递增。
例4:若不等式x -5x-6<a(x-4)对于x∈[-1,1]恒成立,求a的取值范围。
解:由x∈[-1,1]知:x-4<0,则原问题等价于:当x∈[-1,1]时, >a恒成立,即(x-4)- 3>a,令tx-4,则原问题又等价于:当t∈[-5,-3]时,t- 3>a恒成立,构建函数f(t) t- ,在t∈[-5,-3]上单调递增,∴0≤3 f(t) ≤ ,要使3 (t- )>a恒成立,只要a<0即可。
二、分离参数
运用不等式的相关知识不难推出如下结论:
若对于x的取值范围内的任何一个数,都有f(x)>g(a)恒成立,则f (x)>g(a),若对于x的取值范围内的任何一个数,都有f(x)<g(a)恒成立,则f (x)<g(a)。
例5:若不等式|x-3|-|x 1|<a在(-∞, ∞)内恒成立,求a的取值范围。
解:构造函数f(x)|x-3|-|x 1|,则a必须大于f(x)的最大值,由f(x)-4,x≥32-2x,-1<x<34,x≤-1知,f (x)4,故a的取值范围为(4, ∞)。
三、特殊赋值
取特殊值的方法,对做选择题很有效,在恒成立问题上也不失为一个好方法。
例7:已知实数a,b变化时,直线l :(2a b)x (a b)y (a-b)0恒过定点
解:∵直线l 恒过定点,
故令a1,b1,得3x 2y0
a0,b1,得x y-10
∴3x 2y0x y-10
解之得:x-2y3,将(-2,3)代入l ,经检验,点恒满足方程(2a b)x (a b)y (a-b)0。
不等式恒成立解题口诀?
恒成立与有解问题的解决策略大致分四类:
①构造函数,分类讨论;
②部分分离,化为切线;
③完全分离,函数最值;
④换元分离,简化运算;
在求解过程中,力求“脑中有‘形,心中有‘数”.依托端点效应,缩小范围,借助数形结合,寻找临界.一般地,不等式恒成立、方程或不等式有解问题设计独特,试题形式多样、变化众多,涉及到函数、不等式、方程、导数、数列等知识,渗透着函数与方程、等价转换、分类讨论、换元等思想方法,有一定的综合性,属于能力题,在提升学生思维的灵活性、创造性等数学素养起到了积极的作用。