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含参不等式恒成立问题中求参数取值范围1般方法
含参不等式恒成立问题中,求参数取值范围一般方法
恒成立问题是数学中常见问题,也是历年高考的一个热点。大多是在不等式中,已知一个变量的取值范围,求另一个变量的取值范围的形式出现。下面介绍几种常用的处理方法。
分离参数
在给出的不等式中,如果能通过恒等变形分离出参数,即:若恒成立,只须求出,则;若恒成立,只须求出,则,转化为函数求最值。
例1、已知函数,若对任意恒有,试确定的取值范围。
解:根据题意得:在上恒成立,
即:在上恒成立,
设,则
当时, 所以
在给出的不等式中,如果通过恒等变形不能直接解出参数,则可将两变量分别置于不等式的两边,即:若恒成立,只须求出,则,然后解不等式求出参数的取值范围;若恒成立,只须求出,则,然后解不等式求出参数的取值范围,问题还是转化为函数求最值。
例2、已知时,不等式恒成立,求的取值范围。
解:令, 所以原不等式可化为:,
要使上式在上恒成立,只须求出在上的最小值即可。
二、分类讨论
在给出的不等式中,如果两变量不能通过恒等变形分别置于不等式的两边,则可利用分类讨论的思想来解决。
例3、若时,不等式恒成立,求的取值范围。
解:设,则问题转化为当时,的最小值非负。
当即:时, 又所以不存在;
当即:时, 又
当 即:时, 又
综上所得:
确定主元
在给出的含有两个变量的不等式中,学生习惯把变量看成是主元(未知数),而把另一个变量看成参数,在有些问题中这样的解题过程繁琐。如果把已知取值范围的变量作为主元,把要求取值范围的变量看作参数,则可简化解题过程。
例4、若不等式对满足的所有都成立,求的取值范围。
解:设,对满足的,恒成立,
解得:
四、利用集合与集合间的关系
在给出的不等式中,若能解出已知取值范围的变量,就可利用集合与集合之间的包含关系来求解,即:,则且,不等式的解即为实数的取值范围。
例5、当时,恒成立,求实数的取值范围。
解:
当时,,则问题转化为
当时,,则问题转化为
综上所得:或
数形结合
数形结合法是先将不等式两端的式子分别看作两个函数,且正确作出两个函数的图象,然后通过观察两图象(特别是交点时)的位置关系,列出关于参数的不等式。
例6、若不等式在内恒成立,求实数的取值范围。
解:由题意知:在内恒成立,
在同一坐标系内,分别作出函数和
观察两函数图象,当时,若函数的图象显然在函数图象的下方,所以不成立;
当时,由图可知,的图象必须过点或在这个点的上方,则,
综上得:
上面介绍了含参不等式中恒成立问题几种解法,在解题过程中,要灵活运用题设条件综合分析,选择适当方法准确而快速地解题。
恒成立问题中含参范围的求解策略
周云才
?
数学中含参数的恒成立问题,几乎覆盖了函数,不等式、三角,数列、几何等高中数学的所有知识点,涉及到一些重要的数学思想方法,归纳总结这类问题的求解策略,不但可以让学生形成良好的数学思想,而且对提高学生分析问题和解决问题的能力是很有帮助的,下面就几种常见的求解策略总结如下,供大家参考。
一、分离参数——最值化
对于某些恒成立问题,可将其中的参数分离出来,将原问题转化为(或)在给定区间上恒成立(或),从而将原问题转化为求函数的最大值或最小值问题。
例1??当时,不等式恒成立,求实数a的取值范围。
??解析:因,所以对恒成立,即有,由于在上是增函数,所以当时,,所以
?
例2??设且恒成立,求实数m的取值范围。
??解析:由于,所以,于是恒成立,因?
??(当且仅当时取等号),故。
?
二、数形结合——直观化
对于某些不容易分离出参数的恒成立问题,可利用函数的图像或相应图形,采用数形结合的思想,直观地反应出参数的变化范围。
例3??当时,恒有成立,求实数a的取值范围。
??解析:令,由题意,对恒成立。
??(1)当,即时,有对恒成立。
??(2)当时,结合二次函数的图像,
??有
??或
??
??综合(1)(2)得
?
例4??设,对于任意正整数k,直线与恒有两个不同的交点,求实数a的取值范围。
??解析:作出在区间上的图像,由图像知,直线只能绕原点O从x正半轴旋转到过点的范围,直线AO的斜率为于是实数a的取值范围是
?
三、巧妙赋值——特殊化
在某些恒成立问题中,恰当地取特殊的数或考虑特殊的情形,探求出参数的值或范围,再加以证明,不失为一个好办法。
例5??是否存在常数c,使得不等式对任意的正实数x,y恒成立?并证明你的结论。
??解析:令得,有
??先证成立证成立证成立,此时显然成立。
??再证成立。
??证成立证成立,此时也显然成立。
??故存在常数c,使得原不等式对任意的正实数x,y恒成立。
?
例6??设。若对于任意恒成立,试确定常数a,b,c。
??解析:取分别代入已知等式
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