高中数学恒成立与存在性问题
高中数学教学中存在的问题及改进策略

高中数学教学中存在的问题及改进策略【摘要】高中数学教学存在的问题主要包括教学方法缺乏趣味性、应试导向过重、知识结构薄弱、教学资源不足和教师水平参差不齐等。
为了改进这些问题,可以通过培养学生兴趣与动手能力、转变教学理念、加强教师培训以及优化教学资源配置来提升高中数学教学质量。
培养学生对数学的兴趣可以使他们更主动地学习,动手能力的培养可以加深对数学知识的理解。
转变教学理念则可以减少应试压力,使学生更注重知识的实际运用。
加强教师培训和优化教学资源配置可以提高教师水平和教学效果,帮助学生更好地掌握数学知识,提高学习成绩。
这些改进策略将为高中数学教学带来积极的影响,提升教学质量,培养学生的数学素养。
【关键词】高中数学教学,问题与改进,趣味性,应试导向,知识结构,教学资源,教师水平,学生兴趣,动手能力,教学理念,教师培训,教学资源配置。
1. 引言1.1 背景介绍高中数学作为学生学习的一门重要学科,在学生的整个教育过程中起着至关重要的作用。
在当前的高中数学教学中,存在着一些问题需要引起我们的重视和改进。
高中数学教学往往缺乏趣味性的教学方法,导致学生对数学的学习兴趣不高,难以真正理解和应用数学知识。
教学过程过于应试导向,教师和学生都过于注重应试训练,导致数学教学忽视了学生全面发展的需求。
高中数学知识结构相对薄弱,学生容易出现学习难度较大的现象。
教学资源不足和教师水平参差不齐也影响了高中数学教学质量的提升。
我们有必要对高中数学教学中存在的这些问题进行深入分析和改进,以提高学生的数学学习兴趣和能力,促进他们全面发展。
1.2 问题概述高中数学教学中存在的问题主要包括缺乏趣味性的教学方法、应试导向过重、知识结构薄弱、教学资源不足和教师水平参差不齐等方面。
缺乏趣味性的教学方法使学生对数学学习产生抵触情绪,影响学习积极性;应试导向过重导致教学内容狭窄,学生只会应付考试而不深入理解数学知识;知识结构薄弱使学生在应用数学知识解决实际问题时出现困难;教学资源不足导致学生无法进行足够的练习和实践;教师水平参差不齐导致教学质量参差不齐,影响学生的学习效果。
高中数学选修三第六章导数知识点总结

选择性必修第三册 第六章 导数6.1 导数的概念1.瞬时变化率与导数的概念我们把函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率,称为()y f x =在0x x =处的导数,记作()'0f x 或0'|x x y =,即()()()00'00lim x f x x f x f x x→+-=.2.平均变化率、瞬时变化率的求解步骤(1)求平均变化率第1步:计算()()21y f x f x =-.第2步:计算()()2121f x f x y x x x -=-. (2)求瞬时变化率/导数第1步:计算()()00y f x x f x =+-. 第2步:计算()()00f x x f x y x x +-=. 第3步:计算0limx yx→∆∆.3.导数的形式化计算()()()()()()()0000000000111limlim lim '222222k k k f x k f x f x k f x f x k f x f x kk k →→→⎡⎤+-+-+-=⨯==⎢⎥⎣⎦4.导数的平均变化率及导数的几何意义如图,A 、B 两点的平均变化率在函数()f x 上有什么几何意义呢?对于一般的函数()f x ,函数在1x 到2x 的平均变化率()()2121f x f x y x x x -=-的几何意义是函数图像上两点()()11,A x f x 、()()22,B x f x 所在割线的斜率k .5.导数的计算(1)导函数(简称导数)对于函数()y f x =,当0x x =时,()0'f x 是一个确定的数.这样,当x 变化时,()'f x 便是x 的一个函数,我们称它为()f x 的导函数(简称导数),()y f x =的导函数也可记作'y ,即()()()''limx f x x f x f x y x→+-==(2)基本初等函数的导数公式(3)导数的四则运算法则1.加减法:()()()()'''f x g x f x g x ⎡⎤±=±⎣⎦;如()sin '1cos x x x +=+2.乘法:()()()()()()'''f x g x f x g x f x g x ⎡⎤=±⎣⎦;如()sin 'sin cos x x x x x =+特别的,当()f x c =时,()()'';cg x cg x ⎡⎤=⎣⎦如:()23'6x x =3.除法:()()()()()()()2'''f x f x g x f x g x g x g x ⎡⎤-=⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦.如:2sin cos 'sin sin x x x xx x -⎛⎫= ⎪⎝⎭ (4)复合函数的运算法则一般地,对于两个函数()y f u =和()u g x =,如果通过变量,u y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为()y f u =和()u g x =的函数,记作()()y f g x =复合函数()()y f g x =的导数与函数()y f u =、()u g x =的导数的关系为''u x y u6.导数的切线方程第1步:定切点; 第2步:定斜率——求导; 第3步:求切线方程——点斜式.7.利用导数讨论函数单调区间的步骤(1)确定()f x 的定义域 (2)求导(3)解不等式:当()'0f x >时,求出函数的单调增区间 当()'0f x <时,求出函数的单调减区间.8.函数的极值与最值①函数的极值若存在0x 满足条件:()0'0f x =,且点0x 附近两侧的函数单调性相反.此时我们称0x 是函数的极值点,()0f x 是函数的极值.②求函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的最值的步骤 (1)定义域:判断函数的定义域 (2)求导:求导并求()'0f x =的根 (3)列表:列出()()',f x f x 的变化表格(4)单调区间与极值:根据表格,列出函数的单调区间与极值(5)比较得最值:求出函数()f x 的区间端点值(若有),比较极值与端点函数值的大小6.2 利用导数研究函数一、恒成立与存在性问题类型一:若对∀x I ∈,)(x f a >恒成立,则只需max )(x f a >即可; 若对∀x I ∈,)(x f a <恒成立,则只需min )(x f a <即可; 类型二:若I ∈∃x ,满足不等式)(x f a >,则只需min )(x f a >即可;若I ∈∃x ,满足不等式)(x f a <,则只需max ()a f x <即可;类型三:若对I ∈∀21,x x ,使得不等式a x f x f <-)()(21(a 为常数)恒成立,则只需a x f x f <-min max )()(即可类型四:若I x x ∈∃21,,满足方程)()(21x g x f =,则只需两函数值域交集不空即可. 类型五:若对∀1x 1I ∈总∃2x 2I ∈使得)()(21x g x f =成立,则只需)(x f 值域⊆)(x g 值域即可类型六:若对∀1x 1I ∈,2x 2I ∈使得不等式)()(21x g x f <恒成立,则只需min max )()(x g x f <即可类型七:若对∃1x 1I ∈,2x 2I ∈满足不等式)()(21x g x f <,则只需max min )()(x g x f <即可类型八:若对∀1x 1I ∈,总∃2x 2I ∈,使得)()(21x g x f >成立,则只需min min )()(x g x f >即可类型九:若对∀1x 1I ∈,总∃2x 2I ∈,使得)()(21x g x f <成立,则只需max max )()(x g x f <即可二、隐零点问题我们知道在求函数的极值时,需要求导函数的零点,即解方程()0f x '=;现在有一个函数的导数为2ln 1y x x =+-,你能求出这个导函数的零点吗?类似地,像上述不可求解,又含有对数、指数、三角函数等的方程统称为超越方程;一般的超越方程是无法利用高中知识解出根的.若题目中出现了零点不可求的情况,我们有两种处理方法;1.若零点是特殊值,可以通过直接观察法观察出零点,然后通过函数的单调性证明零点唯一;2.若零点不是特殊值,可以虚设一个零点0x .【解题锦囊】|直接观察法解决隐零点问题【标志】导函数的零点不可求【步骤】第1步.求导,列出()0f x '=;第2 步.观察试根,在试根时常用的值有0、±1等,若题目中含有x e 、ln x 等,也可以尝试把1e、e 代入方程; 第3步.研究函数的零点情况,若函数单调,则试出的根为唯一根; 第4步.通过导函数的零点判断原函数的单调性和极最值.【解题锦囊】|虚设零点法解决含指对数的隐零点问题【标志】导函数中含有x e 或ln x ,且零点不可求 【步骤】第1步.求导,列出()0f x '=;第2 步.虚设方程的零点0x ,求出其取值范围 第3步.根据()00f x '=,将0x e 和0ln x 替换;第4步.计算0x 的取值范围,并根据0x 的取值范围证明与()0f x 相关的不等式.三、极值点偏移问题1、极值点偏移的定义对于函数)(x f y =在区间),(b a 内只有一个极值点0x ,方程0)(=x f 的解分别为21x x 、,且b x x a <<<21,(1)若0212x x x ≠+,则称函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 偏移; (2) 若0212x x x >+,则函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 左偏,简称极值点0x 左偏;(3)若0212x x x <+,则函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 右偏,简称极值点0x 右偏。
高中数学讲义 微专题(二) 双变量“存在性或任意性”问题

双变量的“存在性或任意性”问题,是高考的热点之一,尤其在函数、导数、不等式中出现较多.解决此类问题的关键是将含有全称量词和存在量词的条件等价转化为两个函数值域之间的关系或两个函数最值的大小比较.类型一形如“对任意x1∈A,都存在x2∈B,使得f(x1)=g(x2)成立”∀x1∈A,∃x2∈B,使得f(x1)=g(x2)等价于函数f(x)在A上的值域是g(x)在B上的值域的子集.其等价转化的基本思想是:函数y=f(x)在区间A上的任意一个函数值都等于函数y=g(x)在区间B上的某一个函数值,即函数y=f(x)在区间A上的函数值都在函数y=g(x)在区间B上的值域之中.例1已知幂函数f(x)=(a2-3)x 12a2+a-2在(0,+∞)上单调递减,函数h(x)=3x+m,对任意x1∈[1,3],总存在x2∈[1,2],使得f(x1)=h(x2),则m的取值范围为________.答案-8,-269解析∵f(x)=(a2-3)x 12a2+a-2是幂函数,∴a2-3=1,即a=±2,又f(x)在(0,+∞)上单调递减,则12a2+a-2<0,可得a=-2,∴f(x)=x-2=1x2,∴f(x)在[1,3]上的值域为19,1.又h(x)在[1,2]上的值域为[3+m,9+m],9+m≥1,3+m≤19,解得-8≤m≤-269,∴m的取值范围为-8,-269.理解全称量词与存在量词的含义是求解本题的关键,此类问题求解的策略是等价转化为求值域,即函数f(x)在区间A上的值域是g(x)在区间B上的值域的子集,若改为∃x1∈A,∀x2∈B,使得f(x1)=g(x2),则函数g(x)在区间B上的值域是f(x)在区间A上的值域的子集.1.设函数f(x)=4x2x-1-2,g(x)=x2-ax+1,若∀x1∈[1,2],∃x2∈[1,2],f(x1)=g(x2),求正实数a的取值范围.解f(x)=4x2x-1-2=(2x)2-1+12x-1-2=2x-1+12x-1,设t=2x-1,x∈[1,2],则t∈[1,3],又y =t +1t在[1,3]上单调递增,则2≤y ≤103,即f (x )的值域为2,103.设当x ∈[1,2]时,函数g (x )的值域为A ,由题意知2,103⊆A .又g (x )图象的对称轴为直线x =a 2>0,当a 2≤1,即0<a ≤2时,g (x )在[1,2]上单调递增,(1)≤2,(2)≥103,解得0<a ≤56;当1<a 2<2,即2<a <4时,g (x )在[1,2]上的最大值为g (1),g (2)中的较大者,而g (1)=2-a <0且g (2)=5-2a <1,不符合题意;当a 2≥2,即a ≥4时,g (x )在[1,2]上单调递减,(1)≥103,(2)≤2,满足条件的a 不存在.综上,正实数a ,56.类型二形如“存在x 1∈A 及x 2∈B ,使得f (x 1)=g (x 2)成立”∃x 1∈A ,∃x 2∈B ,使得f (x 1)=g (x 2)等价于函数f (x )在区间A 上的值域与g (x )在区间B 上的值域的交集不空.其等价转化的基本思想是:函数y =f (x )在区间A 上的某一个函数值等于函数y =g (x )在区间B 上的某一个函数值,即两个函数有相等的函数值.例2已知函数f (x )=2x ,函数g (x )=kx -2k +2(k >0),若存在x 1∈0,12及x 2∈0,12,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数k 的取值范围.解由题意,易得函数f (x )的值域为[0,1],g (x )的值域为2-2k ,2-3k 2,并且两个值域有公共部分.若两个值域没有公共部分,则2-2k >1或2-32k <0,解得k <12或k >43,所以要使两个值域有公共部分,实数k 的取值范围是12,43.本类问题的实质是“函数f (x )在区间A 上的值域与g (x )在区间B 上的值域的交集不为空集”,本例利用补集思想可简化运算.2.已知函数f (x )=3-x ex ,g (x )=ax 3-1(a >0).若∃x 1∈[2,3],∃x 2∈12,1,使得f (x 1)=g (x 2),求实数a 的取值范围.解由f (x )=3-x ex 在[2,3]上单调递减,得f (x )的值域为0,1e 2,由g (x )=ax 3-1(a >0)在12,1上单调递增,得g (x )的值域为18a -1,a -1,若f (x )的值域与g (x )的值域的交集为∅,则a -1<0或18a -1>1e 2,即a <1或a >8e2+8,所以若∃x 1∈[2,3],∃x 2∈12,1,使得f (x 1)=g (x 2),则0,1e 2∩18a -1,a -1≠∅,故1≤a ≤8e2+8,即实数a 的取值范围为1,8e2+8.类型三形如“对任意x 1∈A ,都存在x 2∈B ,使得f (x 1)≤g (x 2)成立”∀x 1∈A ,∃x 2∈B ,使f (x 1)≤g (x 2),即f (x )max ≤g (x )max .其等价转化的基本思想是:函数y =f (x )在区间A 上的任意一个函数值小于等于函数y =g (x )在区间B 上的某一个函数值,但并不要求小于等于函数y =g (x )在区间B 上的所有函数值.例3已知函数f (x )=x +4xg (x )=2x +a ,若∀x 1∈12,1,∃x 2∈[2,3],使得f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的取值范围是________.答案12,+∞解析依题意知f (x )max ≤g (x )max .∵f (x )=x +4x 在12,1上是减函数,∴f (x )max ==172.又g (x )=2x +a 在[2,3]上是增函数,∴g (x )max =g (3)=8+a ,因此172≤8+a ,则a ≥12,即实数a 的取值范围是12,+理解量词的含义,将原不等式转化为f (x )max ≤g (x )max ;利用函数的单调性,求f (x )与g (x )的最大值,得关于参数的不等式,求得参数的取值范围.3.已知函数f (x )=lg (x 2+1),g (x )-m ,若∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≤g (x 2),则实数m 的取值范围是________.答案-∞,-12解析当x ∈[0,3]时,f (x )max =f (3)=1,当x ∈[1,2]时,g (x )max =g (1)=12-m ,由f (x )max ≤g (x )max ,得1≤12-m ,所以m ≤-12,即实数m ∞,-12.类型四形如“存在x 1∈A ,对任意x 2∈B ,都有f (x 1)≤g (x 2)成立”∃x 1∈A ,∀x 2∈B ,使f (x 1)≤g (x 2),即f (x )min ≤g (x )min ,其等价转化的基本思想是:f (x )在区间A 上至少有一个函数值小于等于函数g (x )在区间B 上的任意一个函数值.例4已知函数f (x )=x 2-2bx +4,g (x )=-e x e x +1,若存在x 1∈[1,2],对任意x 2∈[-1,0],使得f (x 1)≤g (x 2),求实数b 的取值范围.解由g (x )=-e x e x +1=-e x +1-1e x +1=-1+1e x +1,得g (x )min =g (0)=-12.又f (x )=x 2-2bx +4,当b <1时,可求得f (x )min =f (1)=5-2b ,则5-2b ≤-12,解得b ≥114,与b <1矛盾;当1≤b ≤2时,可求得f (x )min =f (b )=4-b 2,则4-b 2≤-12,解得b 2≥92,与1≤b ≤2矛盾;当b >2时,可求得f (x )min =f (2)=8-4b ,由8-4b ≤-12,得b ≥178.综上,实数b 的取值范围是178,+解决本题的关键是对条件的理解及转化,将条件转化为f (x )min ≤g (x )min ,然后求解参数的取值范围.4.已知函数f (x )=m (x -4-x )+2,g (x )=ln2+x 2-x ,若∃x 1∈[0,4],∀x 2∈[0,1],使得f (x 1)≤g (x 2),求实数m 的取值范围.解由g (x )=ln2+x 2-x ,得g (x )=ln-1-4x -2[0,1]上单调递增,所以g (x )min =g (0)=0.因为f (x )=m (x -4-x )+2,所以当m =0时,f (x )=0+2=2>0,不满足题意;当m >0时,f (x )在[0,4]上单调递增,得f (x )min =f (0)=-2m +2,由-2m +2≤0,得m ≥1;当m <0时,f (x )在[0,4]上单调递减,得f (x )min =f (4)=4m +2,由4m +2≤0,得m ≤-12.综上,实数m 的取值范围为-∞,-12∪[1,+∞).。
高中数学课堂教学存在的主要问题与应对措施

高中数学课堂教学存在的主要问题与应对措施随着社会的不断发展和教育的不断进步,高中数学课程在教学中也出现了一些问题,这些问题直接影响了学生的学习效果和兴趣。
针对这些问题,我们需要及时采取有效措施,以更好地提高数学课堂教学的质量和效果。
一、主要问题1.学生对数学认知能力较弱由于数学是一门较为抽象的学科,对学生的逻辑思维能力要求较高。
一些学生对数学的认知能力较弱,难以理解和掌握数学知识,从而导致学习效果不佳。
2.教师教学方法单一传统的数学教学方法主要是讲授知识,缺乏互动和实践环节。
教师的教学方法单一,难以激发学生的学习兴趣和主动性,导致学习效果不佳。
3.学生学习动力不足在当前社会环境下,学生的学习动力普遍不足,他们更多地被外部环境所影响,对数学学习缺乏热情和动力。
4.教师教学质量参差不齐一些教师的教学水平和教学态度参差不齐,教学质量较低。
这样的教师难以激发学生学习兴趣,从而影响了教学效果。
二、应对措施1. 创新教学方法为了解决学生对数学认知能力的较弱问题,教师需创新教学方法,引导学生发挥自主学习和思考的能力。
可以采用案例分析、问题解决等教学方法,激发学生的兴趣,增强数学知识的理解和掌握。
2. 提倡互动式教学传统的单向讲授模式已经不能满足学生的需求,教师要提倡互动式教学,鼓励学生提问、回答问题,展开讨论。
通过互动式教学,可以促进学生的思维活跃,提高学生的学习兴趣。
3. 创设良好的学习环境学生的学习动力不足主要是因为对数学学习缺乏热情,而学习环境的良好与否直接关系到学生的学习状态。
教师可在数学课堂上创设良好的学习环境,包括充满激情的教学形式、积极的师生互动等,提高学生的学习积极性。
4. 加强教师培训为了提高教师的教学质量,学校应加强教师的培训,提高教师的教学水平和专业素养。
通过系统的培训和指导,教师可以不断提高自己的教学能力和教学态度,进而提高教学质量。
5. 多种教学手段相结合针对数学教学的抽象性,教师可以结合多种教学手段,如实例演示、实践操作,以及多媒体技术等,以增强学生的学习兴趣和理解程度。
高考数学复习考点知识专题讲解课件第18讲 导数与不等式 第2课时 利用导数研究恒成立问题

1<x≤e时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增.∴f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间
为(1,e],f(x)的极小值为f(1)=1,无极大值.
课堂考点探究
变式题1 已知f(x)=ax-ln
ln
x,x∈(0,e],g(x)= ,x∈(0,e],其中e是自然对数的底数,
a∈R.
1
1
上的最大值为- ,f(x)在 ,2
2
2
上的最小值为ln 2-2.
课堂考点探究
变式题2 [2021·重庆八中模拟] 已知函数f(x)=ln
1 2
x- x .
2
(2)若不等式f(x)>(2-a)x2有解,求实数a的取值范围.
解:原不等式即为ln
1 2
ln
1
ln
1
x- x >(2-a)x2,可化简为2-a< 2 - .记g(x)= 2 - ,则原不等式
用导数研究函数的单调性或求最值,从而证得不等式,而如何根据不等式的结
构特征构造一个可导函数是用导数证明不等式的关键.
课堂考点探究
(2)可化为不等式恒成立问题的基本类型:
类型1:函数f(x)在区间[a,b]上单调递增,只需f'(x)≥0在[a,b]上恒成立.
类型2:函数f(x)在区间[a,b]上单调递减,只需f'(x)≤0在[a,b]上恒成立.
值的过程中常用的放缩方法有函数放缩法、基本不等式放缩法、叠加不等式
放缩法等.
课堂考点探究
探究点一
恒成立与能成立问题
例1 [2022·南京调研] 设函数f(x)=(x2-a)ex,a∈R,e是自然对数的底数.
高中数学讲义:恒成立问题——参变分离法

恒成⽴问题——参变分离法一、基础知识:1、参变分离:顾名思义,就是在不等式中含有两个字母时(一个视为变量,另一个视为参数),可利用不等式的等价变形让两个字母分居不等号的两侧,即不等号的每一侧都是只含有一个字母的表达式。
然后可利用其中一个变量的范围求出另一变量的范围2、如何确定变量与参数:一般情况下,那个字母的范围已知,就将其视为变量,构造关于它的函数,另一个字母(一般为所求)视为参数。
3、参变分离法的适用范围:判断恒成立问题是否可以采用参变分离法,可遵循以下两点原则:(1)已知不等式中两个字母是否便于进行分离,如果仅通过几步简单变换即可达到分离目的,则参变分离法可行。
但有些不等式中由于两个字母的关系过于“紧密”,会出现无法分离的情形,此时要考虑其他方法。
例如:()21log a x x -<,111axx e x-+>-等(2)要看参变分离后,已知变量的函数解析式是否便于求出最值(或临界值),若解析式过于复杂而无法求出最值(或临界值),则也无法用参变分离法解决问题。
(可参见”恒成立问题——最值分析法“中的相关题目)4、参变分离后会出现的情况及处理方法:(假设x 为自变量,其范围设为D ,()f x 为函数;a 为参数,()g a 为其表达式)(1)若()f x 的值域为[],m M ①()(),x D g a f x "Σ,则只需要()()min g a f x m£=()(),x D g x f x "Î<,则只需要()()min g a f x m<=②()(),x D g a f x "γ,则只需要()()max =g a f x M³()(),x D g a f x "Î>,则只需要()()max =g a f x M>③()(),x D g a f x $Σ,则只需要()()max g a f x M£=()(),x D g a f x $Î<,则只需要()()max g a f x M<=④()(),x D g a f x $γ,则只需要()()min g a f x m³=()(),x D g a f x $Î>,则只需要()()min g a f x m>=(2)若()f x 的值域为(),m M ①()(),x D g a f x "Σ,则只需要()g a m£()(),x D g a f x "Î<,则只需要()g a m £(注意与(1)中对应情况进行对比)②()(),x D g a f x "γ,则只需要()g a M³()(),x D g a f x "Î>,则只需要()g a M ³(注意与(1)中对应情况进行对比)③()(),x D g a f x $Σ,则只需要()g a M <(注意与(1)中对应情况进行对比)()(),x D g a f x $Î<,则只需要()g a M<④()(),x D g a f x $γ,则只需要()g a m >(注意与(1)中对应情况进行对比)()(),x D g a f x $Î>,则只需要()g a m>5、多变量恒成立问题:对于含两个以上字母(通常为3个)的恒成立不等式,先观察好哪些字母的范围已知(作为变量),那个是所求的参数,然后通常有两种方式处理(1)选择一个已知变量,与所求参数放在一起与另一变量进行分离。
高考数学重难点第二讲 一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(原卷及答案)(全国通用)(学生专用)

重难点第二讲一元二次不等式恒成立与能成立问题——每天30分钟7天掌握恒成立与能成立问题5大题型【命题趋势】不等式是高考数学的重要内容。
其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐。
另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。
一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。
第1天认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1、不等式对任意实数恒成立⇔==⎧⎨>⎩a bc或Δ<0>⎧⎨⎩a2、不等式对任意实数恒成立⇔==⎧⎨<⎩a bc或Δ<0<⎧⎨⎩a【注意】对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴下方.二、一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法方法一:若在集合中恒成立,即集合是不等式的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:转化为函数值域问题,即已知函数的值域为,则恒成立⇒,即;恒成立⇒,即.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数;一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解。
四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:1、对任意的,恒成立⇒;若存在,有解⇒;若对任意,无解⇒.2、对任意的,恒成立⇒;若存在,有解⇒;若对任意,无解⇒.【热点题型】【题型1一元二次不等式在实数集上的恒成立问题】【例1】(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)使得不等式210x ax -+>对R x ∀∈恒成立的一个充分不必要条件是()A .02a <<B .02a <≤C .2a <D .2a >-【变式1-1】(2022秋·山东·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“x ∃∈R ,使()24110x a x +-+≤”是假命题,则实数a 的取值范围是()A .(,3)-∞-B .()5,3-C .(5,)+∞D .(3,5)-【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)若命题“关于x 的不等式22410mx mx m ++-<对一切实数x 恒成立”是假命题,则实数m 的取值范围是____________.【变式1-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知关于x 的不等式0k->恒成立,则实数k 的取值范围是_____________.【变式1-4】(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)关于x 的不等式()2216(4)10ax a x ----≥的解集为∅,则实数a 的取值范围为_________.【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】【例2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式220x bx c -++>的解集{}13x x -<<,若对任意10x -≤≤,不等式224x bx c t -+++≤恒成立.则t 的取值范围是__________.【变式2-1】(2022秋·山东青岛·高三统考期中)已知关于x 的不等式2(13)20ax a x +-+≥的解集为A ,设{1,1}B =-,B A ⊆,则实数a 的取值范围为()A .3124a -≤≤B .1342a -≤≤C .14a -≤D .32a ≥【变式2-2】(2022秋·河南·高三期末)已知0a >,b ∈R ,若0x >时,关于x 的不等式()()2250ax x bx -+-≥恒成立,则4b a+的最小值为()A .2B .C .D .【变式2-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数()2f x ax x a =++,不等式()5f x <的解集为3—12⎛⎫⎪⎝⎭,.(1)求a 的值;(2)若()f x mx >在(]0,5x ∈上恒成立,求m 的取值范围.【变式2-4】(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)已知二次函数()f x 满足()21f =-,()11f -=-,且()f x 的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)()2f x x k >+在区间[]3,1-上恒成立,试求k 的取值范围.第4天掌握给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题模型【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例3】(2021·吉林松原·校考三模)若不等式21634x ax x a -≥--对任意[]2,4a ∈-成立,则x 的取值范围为()A .(][),83,-∞-⋃+∞B .()[),01,-∞+∞C .[]8,6-D .(]0,3【变式3-1】(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“[]()21,3,2130a ax a x a ∃∈---+-<”为假命题,则实数x 的取值范围为()A .[]1,4-B .50,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]51,0,43⎡⎤⎢⎥⎣-⎦D .[)51,0,43⎛⎤- ⎥⎝⎦【变式3-2】(2022秋·广东深圳·高三深圳中学校考阶段练习)已知当11a -≤≤时,()24420x a x a +-+->恒成立,则实数x 的取值范围是()A .(),3-∞B .][(),13,∞∞-⋃+C .(),1-∞D .()(),13,-∞⋃+∞【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)当[]2,3a ∈时,不等式210ax x a -+-≤恒成立,求x 的取值范围.【变式3-4】(2021·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考开学考试)设函数()21f x mx mx =--.(1)若对于[]2,2x ∈-,()5f x m <-+恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于[]2,2m ∈-,()5f x m <-+恒成立,求x 的取值范围.【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例4】(2023·全国·高三专题练习)若存在实数x ,使得()220mx m x m --+<成立,则实数m 的取值范围为()A .(),2-∞B .(]13,0,32∞⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭C .2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .(),1-∞【变式4-1】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)若关于x 的不等式()()224210ax a x -++-≥的解集不为空集,则实数a 的取值范围为()A .62,5⎛⎤- ⎥⎝⎦B .62,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .6(,2)[,)5-∞-⋃+∞D .6(,2],5⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭【变式4-2】(2023·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式29(2)04ax a x -++<有解,则实数a 的取值范围是____.【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2210ax x ++<有实数解,则a 的取值范围是_____【题型5一元二次不等式在某区间上的有解问题】【例5】(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)若关于x 的不等式2620x x a -+->在区间[]0,5内有解,则实数a 的取值范围是().A .()2,+∞B .(),5-∞C .(),3-∞-D .(),2-∞【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2630mx x m -+<在(]02,上有解,则实数m 的取值范围是()A .(-∞B .127⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .)+∞D .127⎛⎫+∞⎪⎝⎭,【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)命题:{|19}p x x x ∃∈≤≤,2360x ax -+≤,若p 是真命题,则实数a 的取值范围为()A .37a ≥B .13a ≥C .12a ≥D .13a ≤【变式5-3】(2022秋·北京·高三统考阶段练习)若存在[0,1]x ∈,有2(1)30x a x a +-+->成立,则实数a 的取值范围是__________.【变式5-4】(2023·全国·高三专题练习)已知命题“[1,1]x ∃∈-,20030-++>x x a ”为真命题,则实数a 的取值范围是______.【变式5-5】(2022·全国·高三专题练习)设()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,对于任意x R ∈均有()()24f x g x mx +=-.若()()220f x x g x -+≥在()0,x ∈+∞上有解,则实数m 的取值范围是______.第7天融会贯通及限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)已知命题p :x ∀∈R ,220x x m -+>,则满足命题p 为真命题的一个充分条件是()A .m>2B .0m <C .1m <D .m 1≥2.(2022秋·北京大兴·高三统考期中)若命题“2,20x x x m ∃∈++≤R ”是真命题,则实数m 的取值范围是()A .1m <B .1m £C .1m >D .1m ≥3.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)设m ∈R ,则“34m >-”是“不等式210x x m -++≥在R 上恒成立”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.(2022秋·宁夏银川·高三校考期中)已知命题p :R x ∀∈,20x x a -+>,若p ⌝是假命题,则实数a 的取值范围是()A .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .11,42⎛⎫⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭5.(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)设函数()22f x ax ax =-,命题“[]0,1x ∃∈,()3f x a ≤-+”是假命题,则实数a 的取值范围为()A .(),3-∞B .()3,+∞C .24,7⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭6.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,则m 的取值范围是()A .[4,)+∞B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞7.(2021秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)设函数()21f x mx mx =--,若对于任意的{|13}x x x ∈≤≤,()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为()A .57m <B .507m ≤<C .0m <或507m <<D .0m ≤8.(2022秋·湖南邵阳·高三统考期中)设函数22()223f x x ax a a =++-+,若对于任意的x R ∈,不等式()()0f f x ≥恒成立,则实数a 的取值范围是()A .32a ≥B .2a ≤C .322a <≤D .32a ≤9.(2022秋·辽宁鞍山·高三校联考期中)设R a ∈,若关于x 的不等式210x ax -+≥在12x ≤≤上有解,则()A .2a ≤B .2a ≥C .52a ≤D .52a ≥10.(2023·全国·高三专题练习)已知命题“0x ∃∈R ,()20014204x a x +-+≤”是真命题,则实数a 的取值范围()A .(],0-∞B .[]0,4C .[4,+∞)D .(],0-∞[)4⋃+∞,11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2243x x a a -+≥-在R 上有解,则实数a 的取值范围是()A .{}14a a -≤≤B .{}14a a -<<C .{4a a ≥或}1a ≤-D .{}41a a -≤≤12.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式220x ax +->在区间[]1,5上有解,则实数a 的取值范围为()A .23,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .23,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .()1,+∞D .23,5⎛⎫-∞-⎪⎝⎭13.(2021秋·江苏徐州·高三统考阶段练习)若存在实数x ,使得关于x 的不等式2430ax x a -+-<成立,则实数a 的取值范围是______.14.(2021·全国·高三专题练习)已知函数2,0()0x x x f x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩.若存在x ∈R 使得关于x 的不等式()1f x ax ≤-成立,则实数a 的取值范围是________.15.(2020·上海杨浦·复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数x 使不等式()24(4)0kx kx ---<成立”是假命题,则实数k 的取值范围是____________.16.(2022秋·江苏连云港·高三校考开学考试)2210,0ax x x -+≥∀>恒成立,则实数a 的取值范围是_________.17.(2021·全国·高三专题练习)若不等式22x mx ->对满足1m ≤的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________18.(2023·全国·高三专题练习)若不等式22210x t at -+-+≥对任意[1,1]x ∈-及[1,1]a ∈-恒成立,则实数t 的取值范围是__________.重难点第二讲一元二次不等式恒成立与能成立问题——每天30分钟7天掌握恒成立与能成立问题5大题型【命题趋势】不等式是高考数学的重要内容。
恒成立问题常见类型及解法

恒成立问题常见类型及解法重庆清华中学 张忠在近年高考试题中,常见条件中出现“恒”、“都”、“总”、“永远”、“一切”等关键词的试题,我们习惯上称之为恒成立问题。
对此类题,许多学生常常一筹莫展,但如果了解它的题型,选择合适的对策,解决问题就会游刃有余。
高中数学中的恒成立问题,总体上分为两种典型类型:等式的恒成立和不等式的恒成立。
一、等式的恒成立问题(恒等问题)【例】 是否存在常数a 、b 、c 使得等式:122311122222··…++++=+++n n n n an bn c ()()()对一切自然数n 都成立?证明你的结论。
(一). 利用多项式恒等定理,建立方程组求参数多项式f(x)g(x)的充要条件是:对于a 的任意一个取值,都有f (a )g (a );或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
解法一:因为3222)1(n n n n n ++=+所以12231222··…++++n n ()=++++++++++++=++++++=+++()()()()()()()()()1232121212131211411231110222333222………n n n n n n n n n n n n n n显然当a b c ===31110,,时等式对一切自然数n 都成立。
(二). 待定系数法和数学归纳法对策:先用待定系数法探求a 、b 、c 的值,再利用数学归纳法证明等式对一切自然数n 都成立。
解法二:令n=1,n=2,n=3可得,解得。
以下用数学归纳法证明:等式1·22+2·32+…+n(n+1)=(3n 2+11n+10)对一切自然数n 都成立(证略)。
(三)、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。
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高中恒成立问题总结
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。
XXX 核心思想:
1.恒成立问题的转化:
恒成立;
2.能成立问题的转化:
能成立;
3.恰成立问题的转化:
若在D 上恰成立在D 上的最小值;
若在D 上恰成立在D 上的最大值. 4.设函数,,对任意的,存在,使得,则
;
设函数,,对任意的,存在,使得,则
;
设函数,,存在,存在,使得,则
;
设函数,,存在,存在,使得,则;
5.若不等式在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数和图象在函数图象上方;
若不等式在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数和图象在函数图象下方.
6.常见二次函数
①.若二次函数(或)在R 上恒成立,则有(或); ②.若二次函数(或)在指定区间上恒成立,可以利用韦达定理以及根的分布等知识求解.
()a f x >⇒()max a f x >()()min a f x a f x ≤⇒≤恒成立()a f x >⇒()min a f x >()()max a f x a f x ≤⇒≤能成立A x f D x ≥∈)(,⇒)(x f A x f =)(min ,D x ∈B x f ≤)(⇒)(x f B x f =)(max ()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≥()()x g x f min min ≥()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≤()()x g x f max max ≤()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≥()()x g x f min max ≥()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≤()()x g x f max min ≤()()f x g x >()y f x =()y g x =()()f x g x <()y f x =()y g x =2()(0)0f x ax bx c a =++≠>0<00a >⎧⎨∆<⎩00
a <⎧⎨∆<⎩2
()(0)0f x ax bx c a =++≠>0<
例1.对于满足的一切实数,不等式恒成立,试求的取
值范围.
二﹑二次不等式恒成立问题 例2.已知关于
的不等式对一切实数恒成立,求
实数的取值范围.
例3.已知函数,若对于任一实数,与
的值至少有一个为正数,则实数的取值范围是( )
A .(0,2)
B .(0,8)
C .(2,8)
D .(-∞,0)
例4.已知函数,在恒有,求实数的取值范围。
40≤≤p 342-+>+p x px x x x 03)1(4)54(22>+---+x m x m m x m ()()()2
2241,f x mx m x g x mx =--+=x ()f x ()g x m ()2
22f x x kx =-+1x ≥-()f x k ≥k
形如“”或“”型不等式,是恒成立问题中最基本的类型,它的理论基础是“在上恒成立,则();在上恒成立,则()”.许多复杂的恒成立问题最终都可归结到这一类型. 例5.当时,不等式恒成立,则的取值范围是.
例6.已知二次函数,若时,恒有,求
的取值范围.
例7.设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.
()a f x ≥()a f x ≤)(x f a ≥D x ∈max )]([x f a ≥D x ∈)(x f a ≤D x ∈min )]([x f a ≤D x ∈(1,2)x ∈2
40x
mx ++<m x ax x f +=2
)([]1,0∈x 1)(≤x f a
例8.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( )
A.⎝⎛⎭⎫-23
5,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-23
5,1 C .(1,+∞) D.⎝
⎛⎦⎤-∞,-235
四、数形结合(对于型问题,利用数形结合思想转化为函数图象的关系再处理) 例9.若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 (A) (B) (C)(D )
三﹑绝对值不等式恒成立问题 例10.对于任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
()()f x g x ≥x R ∈||x ax ≥a 1a <-||1a ≤||1a <1a ≥x a x x <--+21a
例11.若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 (A) (B) (C)(D )
四﹑含对数﹑指数不等式恒成立问题
例12.当时,不等式恒成立,求的取值范围.
五.形如“”型不等式 例8.已知函数,,若当时,恒成立,求实数的取值范围.
x R ∈||x ax ≥a 1a <-||1a ≤||1a <1a ≥)2
1,0(∈x x x a log 2<a ()()f x g x <)1lg(2
1
)(+=
x x f )2lg()(t x x g +=[]1,0∈x )()(x g x f ≤t。