含参不等式恒成立问题中,求参数取值范围一般方法

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求解含参不等式恒成立问题的几个“妙招”

求解含参不等式恒成立问题的几个“妙招”

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不等式恒成立问题的大全

不等式恒成立问题的大全

不等式恒成立问题“含参不等式恒成立问题”把不等式、函数、三角、几何等容有机地结合起来,其以覆盖知识点多,综合性强,解法灵活等特点而倍受高考、竞赛命题者的青睐。

另一方面,在解决这类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,培养其思维的灵活性、创造性都有着独到的作用。

本文就结合实例谈谈这类问题的一般求解策略。

一、判别式法若所求问题可转化为二次不等式,则可考虑应用判别式法解题。

一般地,对于二次函数),0()(2R x a c bx ax x f ∈≠++=,有1)0)(>x f 对R x ∈恒成立⎩⎨⎧<∆>⇔00a ;2)0)(<x f 对R x ∈恒成立.00⎩⎨⎧<∆<⇔a例1.已知函数])1(lg[22a x a x y +-+=的定义域为R ,数a 的取值围。

解:由题设可将问题转化为不等式0)1(22>+-+a x a x 对R x ∈恒成立,即有04)1(22<--=∆a a 解得311>-<a a 或。

所以实数a 的取值围为),31()1,(+∞--∞ 。

若二次不等式中x 的取值围有限制,则可利用根的分布解决问题。

例2.设22)(2+-=mx x x f ,当),1[+∞-∈x 时,m x f ≥)(恒成立,数m 的取值围。

解:设m mx x x F -+-=22)(2,则当),1[+∞-∈x 时,0)(≥x F 恒成立 当120)2)(1(4<<-<+-=∆m m m 即时,0)(>x F 显然成立;当0≥∆时,如图,0)(≥x F 恒成立的充要条件为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-≤--≥-≥∆1220)1(0m F 解得23-≤≤-m 。

综上可得实数m 的取值围为)1,3[-。

二、最值法将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题的一种处理方法,其一般类型有:1)a x f >)(恒成立min )(x f a <⇔ 2)a x f <)(恒成立max )(x f a >⇔1.已知两个函数2()816f x x x k =+-,32()254g x x x x =++,其中k 为实数.(1)若对任意的[]33,-∈x ,都有)()(x g x f ≤成立,求k 的取值围; (2)若对任意的[]3321,、-∈x x ,都有)()(21x g x f ≤,求k 的取值围. (3)若对于任意1x []3,3∈-,总存在[]03,3x ∈-使得)()(10x f x g =成立,求k 的取值围.【分析及解】 (1) 令k x x x x f x g x F +--=-=1232)()()(23, 问题转化为0)(≥x F 在 []3,3-∈x 上恒成立,即0)(min ≥x F 即可 ∵)2(61266)(22'--=--=x x x x x F , 由0)('=x F , 得2=x 或 1-=x .∵(3)45(3)9(1)7(2)20F k F k F k F k -=-=--=+=-,,,, ∴45)(min -=k x F , 由045≥-k , 解得 45≥k .(2)由题意可知当[]33,-∈x 时,都有min max )()(x g x f ≤. 由01616)('=+=x x f 得1-=x .∵k f k f --=--=-8)1(24)3(,, k f -=120)3(, ∴120)(max +-=k x f . 由04106)(2'=++=x x x g 得321-=-=x x 或, ∵21)3(-=-g , 111)3(=g , 1)1(-=-g , 2728)32(-=-g ,∴21)(min -=x g .则21120-≤-k , 解得141≥k .(3) 若对于任意1x []3,3∈-,总存在[]03,3x ∈-使得)()(10x f x g =成立,等价于()f x 的值域是()g x 的值域的子集,由(2)可知, 2()816f x x x k =+-在[]3,3-的值域为[]8,120k k ---+,32()254g x x x x =++在[]3,3-的值域为[]21,111-,于是,[][]8,12021,111k k ---+⊆-,即满足 821,120111.k k --≥-⎧⎨-+≤⎩解得913k ≤≤2.已知x x x x g a x x x f 4042)(,287)(232-+=--=,当]3,3[-∈x 时,)()(x g x f ≤恒成立,数a 的取值围。

(完整)高中数学恒成立问题中求含参范围的方法总结,推荐文档

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恒成立问题中含参范围的求解策略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1 在给出的不等式中,如果能通过恒等变形分离出参数,即:a ≥f(x)恒成立,只须求出 ,则a ≥ ;若a ≤f(x)恒成立, 只须求出 ,则a ≤转化为函数求最值.例1 已知函数f(x)= ,若任意x ∈[2 ,+∞)恒有f(x)>0,试确定a 的取值范围. 解:根据题意得,x+−2>1在x ∈[2 ,+∞)上恒成立,即a>−+3x 在x ∈[2 ,+∞)上恒成立.设f(x)=-+3x .则f(x)=−+ ,当x=2时,=2 ,所以a>22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f(a)≥g(x)恒成立,只须求出g(x)最大值 ,则f(a)≥ .然后解不等式求出参数a 的取值范围; :若f(a)≤g(x)恒成立,只须求出g(x)最小值 ,则f(a)≤ .然后解不等式求出参数a 的取值范围.问题还是转化为函数求最值.例2 已知x ∈(−∞ ,1]时,不等式1++(a −)>0恒成立,求a 的取值范围.解 令=t ,∵x ∈(−∞ ,1] ∴t ∈(0 ,2].所以原不等式可化为<,要使上式在t ∈(0 ,2]上恒成立,只须求出f(t)=在t ∈(0 ,2]上的最小值即可. ∵f(t)==+=− 又t ∈(0 ,2] ∴∈[) ∴=f(2)=∴< , ∴−<a<例3 设c b a >>且ca mc b 1b a 1-≥-+-恒成立,求实数m 的取值范围。

解析:由于c a >,所以0c a >-,于是⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--≤c b 1b a 1)c a (m 恒成立,因+≥⎪⎭⎫⎝⎛--+--++=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--2c b b a b a c b 11c b 1b a 1)]c b ()b a [(c b 1b a 1)c a (.4cb b a b ac b 2=--⋅-- (当且仅当b a c b -=-时取等号),故4m ≤。

27用含参不等式恒成立问题的解法

27用含参不等式恒成立问题的解法

例1、对于不等式(1-m)x2+(m-1)x+3>0
................
(*)
(1)当| x | ≤2,不等式恒成立,求实数m的取值范围 ;
求谁,谁就是参数; 另一个是自变量
(2)当| m | ≤2,不等式恒成立,求实数x的取值范围 .
变更“主元” 解(2) : 设g(m)=(-x2+x)m+(x2-x+3) (m∈[-2,2])法
(Ⅱ){a|a≥-4}
练 习
设f(x)=x2-2ax+2(a∈R),g(x)=lgf(x) (1)当x∈R时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围; (2)若g(x)的值域为R,求a的取值范围; (3)当x∈[-1,+∞)时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围.
(1){a|-2≤a≤1}; (2){a|a≥ 或a≤2 }2
例1:已知关于x的不等式: (a-2)x2 + (a-2)x +1 ≥ 0恒成立, 试求a的取值范围.
解:由题意知: ①当a -2=0,即a =2时,不等式化为 1 ≥ 0,它恒成立,满足条件. ②当a -2≠0,即a ≠2时,原题等价于
a 2 0 2 ( a 2) 4( a 2) 0
练 已知不等式x2+mx>4x+m-4. 习 (1)若对于0≤m≤4的所有实数m,不等式恒成立,求实数x的取值范围.
(2)若对于x≤1的所有实数x,不等式恒成立,求实数m的取值范围. (1)实数x的取值范围为:(-∞,0)∪(0,2)∪(2,+∞); (2)实数m的取值范围是:{m|m<4}. 求谁,谁就是参数; 另一个是自变量
f 0 >0 则 f 4 >0

破解含参不等式恒成立的5种常用方法

破解含参不等式恒成立的5种常用方法

破解含参不等式恒成立的5种常用方法含参数不等式恒成立问题越来越受高考命题者的青睐,且由于对导数应用的加强,这些不等式恒成立问题往往与导数问题交织在一起,在近年的高考试题中不难看出这个基本的命题趋势。

对含有参数的不等式 恒成立问题,破解的方法有:分离参数法、数形结合法、单调性分析法、最值定位法、构造函数法等。

一 分离参数法分离参数法是解决含问题的基本思想之一。

对于含参不等式的问题,在能够判断出参数的系数正负的情况下,可以根据不等 式的性质将参数分离出来 ,得到一个一端是参数、另一端是变量表达式的不等式,只要研究变量表达式的性式就可以解决问题。

例1 已知函数a x f x x 421)(++=在(-∞,1]上有意义,试求的取值范围。

分析 :函数)(x f 在(-∞,1]上有意义,等价于0421≥++a x x 在区间(-∞,1]上恒成立,这里参数的系数04>x ,故可以分离参数。

解析:函数)(x f 在(-∞,1]上有意义,等价于0421≥++a x x 在区间(-∞,1]上恒成立,即⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥x x a 2141,∈x (-∞,1]恒成立,记)(x g a ≥,∈x (-∞,1],因此问题又等价于)(x g a ≥在)(x g a ≥上恒成立,)(x g 在(-∞,1]上是增函数,因此)(x g 的最大值为)1(g 。

)(x g a ≥在(-∞,1]上恒成等价于43)1()(max -==≥g x g a 。

于是工的取值范围为43-≥a 。

【点评】)(x f a ≥恒成立等价于max )(x f a ≥;)(x f a ≤恒成立等价于min )(x f a ≤。

如果函数)(x f 不存在最值,上面的最大值就替换为函数值域的右端点,最小值就替换为函数值域的左端点。

解这类问题时一定要注意区间的端点值。

二 数形结合法数形到结合法是一种重要的数学思想方法,其要点是“见数想形,以形助数”,从而达到解决问题的目的,数形结合法是破解含参数不等式恒成立问题的又一个主要方案。

利用导数解决含参不等式参数取值范围问题的策略_李文东

利用导数解决含参不等式参数取值范围问题的策略_李文东

利用导数解决含参不等式参数取值范围问题的策略广东省中山市中山纪念中学(528454) 李文东含参不等式恒成立问题,特别是利用导数解决含参关系式恒成立求参数的取值范围这一问题经常出现在高考试题中,是高考的重点也是难点.解决这一类问题需要用到函数与方程思想、转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论等数学思想,能够很好的反映学生的数学素养.下面结合例题具体谈谈此类问题的求解策略.策略一 不等式(,)0f x a …恒成立⇔min (,)0f x a …,合理分类讨论求最值. 例1 (2010年高考新课标卷理科)设函数2()1x f x e x ax =---,a R ∈.若当0x ≥时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.解 因为()12xf x e ax '=--,它比较复杂,考虑进一步求导:()"2f x ex a =-,显然()"f x 递增,故当0x ≥时,()"12min f x a =-.于是(1)当21a ≤,即12a ≤时,()"0f x ≥,所以()'f x 在[)0,+∞单调递增,所以()'f x ≥ ()00f '=,即() '0f x ≥,所以()f x 在[)0,+∞单调递增,所以()()00f x f ≥=.(2)当21a >,即12a >时,令''()20x f x e a =-=,解之得ln 2x a =.当()0,ln 2x a ∈时,()"0f x <,()'f x 为单调递减函数;又因为()'00f =,所以()0,ln 2x a ∈时,()'0f x <,所以()f x 在区间()0,ln 2a 是单调递减函数.又()00f =,所以()0,ln 2x a ∈时,()0f x <不符合题意要求.综上所述,实数a 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 评注 (1)分类讨论的难点在于分类标准的确定,目标就是确定导函数的符号,一般要结合导函数的具体形式来确定.如果导函数的符号能等价转化为一个二次函数的符号,则常见的讨论标准如下:1.讨论是否是二次函数;2.讨论零点的存在与否;3.讨论零点是否在定义域之内;4.讨论零点的大小关系;5.讨论二次函数的开口方向.(2)本例中()12x f x e ax '=--比较复杂,为了研究其符号,关键还是弄清楚其单调性,故继续对其求导后根据()""2f x e a =-的符号来确定讨论标准.策略二 分离参数避免分类讨论,快速求解.例2 (2013年高考全国新课标卷)已知函数2()f x x ax b =++,()()xg x e cx d =+,若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点()0,2P ,且在点P 处有相同的切线42y x =+.(1)求a ,b ,c ,d 的值;(2)若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解 (1)4a =,2b c d ===.(2)2x ≥-时,()()f x kg x ≤,即242(22)xx x ke x ++≤+. 故当1x >-时,220x >+,于是分离参数后有2422(1)x x x k e x +++…,令242()(1)x x x h x e x ++=+,则22(2)'()(1)x x x h x e x +=-+,可知当,0()1x ∈-时,()0h x '>,()h x 递增;,()0x ∈+∞时,()0h x '<,()h x 递减;于是()()max 2021k h x h k ≥==⇒≥;而当21x -≤<-时,220x +<,于是有2422(1)x x x k e x +++≤,可知当)2(1x ∈--,时,()0h x '>,()h x 递增;于是22min 2()(2)2k h x h e k e ≤==⇒-≤.综上,k 的取值范围为21k e ≤≤.评注 本题是一个典型的利用分离参数法求解参数取值范围的例子,分离中需要注意分母函数()g x 的符号,分离参数的目的就是避免复杂的分类讨论而达到快速求解!策略三 利用必要条件或端点效应缩小参数的范围.例3 (2014年高考全国新课标卷)已知函数()2x x f x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值.解 (1)略.(2)注意到()00g =,要使当0x >时,()0g x >,则必存在00x >,当0()0x x ∈,时,()g x 递增,也即有:当0()0x x ∈,时,()0g x '≥,从而必有:()'00g ≥.而22'()2'(2)4'()2(2)4(2)x x x x g x f x bf x e e b e e --=-=+--+-.注意到()'00g =,从而同理必有()"00g ≥.而22)''()4()4(x x x x g x ee b e e --=---,注意到()"00g =,从而同理必有()"'00g ≥.而 22'''())8()4(x x x x g x e e b e e --=+-+,于是()()'''08202g b b =-≥⇒≤.而当2b ≤时,()()()24g x f x bf x =-()()()28f x f x h x ≥-=,222()2()8()122(2)'0x x x x x x h x e e e e e e ---=+-++=+->,故()h x 递增,又()00h =,于是()0h x >,也即有()0g x >成立.综上,b 的最大值为2.评注 端点效应是指:对于[]x a b ∀∈,,()0f x ≥,且()0f a =.则必然0()x a b ∃∈,,当0,[]x a x ∈时()f x 递增,从而有0,[]x a x ∈时,()'0f x ≥成立,特别有()'0f a ≥这一必要条件得出参数的范围,然后说明这一范围的充分性即可,这样既避免了分类讨论,也可避免了分离参数后函数很复杂且有时需要用到罗必塔法则的情形.实际操作中,若不满足这一条件,我们也可以在自变量的范围内取一特定值,缩小参数的取值范围,减少分类讨论的种类!策略四 分离函数,数形结合,转化为两函数图像的关系.例4 若不等式()2ln 2ax x a x x -≥-对1[)x ∀∈+∞,恒成立,求a 的取值范围.解 方法一 因为不等式2ln (2)ax x a x x -≥-对1[)x ∀∈+∞,恒成立,所以2()a x x lnx -≥对1[)x ∀∈+∞,恒成立.当1x =时,不等式显然成立,当1x >时,20x x ->,ln 0x >,故0a >.2()()g x a x x =-,()ln f x x =作出两函数的图像,如图1.图1当()f x 与()g x 在1x =处相切时,()()1g x x >图像恰好位于()()1f x x >图像的上方,此时()()'11f g =',即1a =,结合图像可知,所求a 的取值范围为1a ≥.评注 本法是转化为两曲线的情况.顺着这个思路,本题还有以下两种解法.方法二 因为不等式2ln (2)ax x a x x -≥-对1[)x ∀∈+∞,恒成立,所以2()a x x lnx -≥对1[)x ∀∈+∞,恒成立,也即(1)ln x a x x-≥对1[)x ∀∈+∞,恒成立.令x (n )l f x x =,则21ln '()x f x x -=,可知()f x 在(1)e ,上递增,()e +∞,上递减.如图2,故当直线()1y a x =-位于()f x 在1x =处的切线及其上方时,不等式恒成立,从而 ()'11a f ≥=.图2图3 方法三 因为不等式2ln (2)ax x a x x -≥-对1[)x ∀∈+∞,恒成立,所以ln 1ax x x ≥-对1()x ∀∈+∞,恒成立. 令ln ()1f x x x =-,则211ln '()(1)x x f x x --=-.令1()1ln g x x x =--,则211'()g x x x=- 210(1)x x x-=≤≥,故()g x 递减,于是()()10g x g ≤=,进一步有()'0f x ≤,从而()f x 在(1)+∞,上递减,由于()f x 在1x =处没有意义,因此需要用到洛必达法则,1111l lim ()lim lim 111n x x x f x x x x →→→===-.如图3,当直线y ax =过点(1)1,时恰好满足题意,所求a 的取值范围为1a ≥.例5 已知函数()()ln 1f x x a x =-+,若对任意的]2[1x ∈,,2()f x x ≥恒成立,求实数a 的取值范围.解 2()f x x ≥,即22ln(1)ln(1)x a x x x x x a ⇒-≥-+≥+对任意的]2[1x ∈,恒成立.因为]2[1x ∈,时,20x x -≤,()ln 10x +>,故0a ≤,从而函数()ln 1y a x =+和函数2y x x =-都在[1]2,上递减,且它们的凹凸性相反.在同一坐标系下作出两函数的图像,如图4,可知当函数()ln 1y a x =+满足在2x =时,2y ≤-即可,即2ln 32ln 3a a ≤-⇒-….图4评注 分离函数可看作分离参数法的推广,分离函数时,可以尽量从多个角度尝试不同的分离方式,只要分离后的函数比较简单即可.策略五 等价变换,巧妙转化.例6 (广东省2019届高三六校联考)已知函数ln 2()x f x x+=. (1)求函数()f x 在[1,)+∞上的值域;(2)若1,[)x ∀∈+∞,()ln ln 424x x ax +≤+恒成立,求实数a 的取值范围.解 (I)略.(2)令ln x t =,则()0tx e t =≥,不等式()ln ln 424x x ax +≤+等价于2442tt t ae ≤+-,分离参数后得:2442()t t t a g t e +-=…,(2)(4)'()t t t g t e -+=,可知函数()g t 在[0,2]上递增,在[2,)+∞上递减,于是max 282()g a t e =≥,故实数a 的取值范围为2[4),e +∞. 例7 若对任意0x >,1(1)2()ln ax a e x x x +≥+恒成立,求实数a 的取值范围.解 不等式1(1)2()ln ax a e x x x +≥+两边同乘以x 得:2(1)2(1)ln a x ax ex x +≥+,进一步有22(1)ln (1)ln a x a x e e x x +≥+.令()()l 1n f x x x =+,则原不等式等价于:2()()ax f e f x ≥.又易知()f x 在(0,)+∞上递增,故2a x e x ≥,分离参数可得:ln 2a x x ≥⋅.令n (l )g x x x =,易知()g x 在(0,)e 上递增,在(),e +∞上递减,故max 22()a g x e ≥⋅=. 评注 当函数()f x 比较复杂时,我们可以对其进行等价变换,比如换元法,同构法等,使得问题达到简化的目的!以上是导数解决函数恒成立求参数取值范围问题的一般策略.一般来说,从解题的复杂程度来说选择的步骤是:数形结合,分离函数→分离参数→端点效应→合理转化→分类讨论.当然以上顺序也不是一成不变的,还是要具体情况具体分析.最后结合分离函数法来简单谈一下作为一个教师怎么编制出恒成立问题的试题.我们可以利用一些常见的曲线和直线来构造恒成立问题,特别是直线过曲线上的定点或者直线就是曲线在某点处的切线时.比如我们可以编制如下问题:(1)函数()ln f x x =在1x =处的切线方程为1y x =-,于是我们可以这样出题:当1x >时,()ln 1x a x <-恒成立,求a 的取值范围(答案:1a ≥);(2)函数()()()ln 11f x x x =-+在0x =处的切线方程为y x =,于是我们可以这样出题:当0x >时,()()1ln 1x x ax -+<恒成立,求a 的取值范围(答案:1a ≥).我们还可以将本文中的例4稍加改编得到如下比较有趣的一道题:(3)若不等式2ln (2)ax x a x x -≥-对0,()x ∀∈+∞恒成立,求a 的取值范围.结合文章中的解法,不难知道所求a 的取值范围为1a =,它只有一个值满足要求!。

例析求参数取值范围的常用方法

例析求参数取值范围的常用方法

点评 :在 求参数 的取值 范 围时 ,先 求 出原命题 的否命题 中参数 的取 值 范围 。再 求原命题 中参 数 的
取值 范 围. 当命题 出现 “ 多” “ 至 至少”或 直接 从正 面人 手难 以寻觅解题 的 突破 口时 .宜考虑 利 用反 面
求解法.
六 、利 用数形 结合 法 求参数 取值范 围
间 D上是 下降的甘在 区间 D上 自变量增大 函数值减
( ) g 甘 函数 , 图像与 函数 gx 图像有 1 _ () () ()
交点:
小. 类似地 , 函数, 在 区间 D上是增 函数乍 ) 图 () 的
像在 区间 D上是上升 的甘 在区间 D上 自变量增 大 函
( )() g § 函数, 图像恒在函数 gx 图像 2, > ) () ()
习 中善 于归纳 、总结 ,就会 发现有 关求参 数取值 范 解析 : 函数, ) 一 叶 1x l O1 上单调 递 ( = ( )+ l 在【,】 e 减 ( ) 0 [ 1上恒成立 - 在 0] < , 在 【, 上 恒成立 .0 Ol 】 . ’
0即o . . ≥1
2(- )一 O在 + I ̄X 司
到等.
破 ;适 当改 变参数 的取值范 围来 区分文 科与 理科 难
度 ,培养推理论证能力 ,综合提高数学思维能力 ,为 解好高考压轴题做准备.
今年 高考数 学对不 等式 的考查 .在 基础 上做 文 章 ,回归课本 ,于平淡处 出神奇 , “ 摘叶飞花 ”. 符 合 时代要求 ,为师生所喜爱 . 也许 ,这正是解 决 当今

暌 得 : 孚 < 解 .
围( 是掣 , ) .
的值 取范
(2 x-

破解含参不等式问题的几个“妙招”

破解含参不等式问题的几个“妙招”

含参不等式恒成立问题具有较强的综合性,且难度一般较大,通常会综合考查方程、函数、导数、不等式等知识点的应用.解答这类问题,可以从不同的角度入手,寻找到不同的解题思路.下面介绍几个破解含参不等式问题的“妙招”,以帮助大家提升解题的效率.一、数形结合数形结合法是解答数学问题的常用方法.通过数与形之间的相互转化,将不等式恒成立问题转化为函数图象的交点、位置关系问题,即可通过研究图形,破解不等式恒成立问题.在研究图形时,要特别关注临界的情形,如有1个交点、有2个交点、相切等情形.例1.若当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,求a 的取值范围.解:设f 1(x )=(x -1)2,f 2(x )=log a x ,在同一个平面直角坐标系中画出两个函数的图象,如图所示.要使不等式(x -1)2<log a x 在x ∈(1,2)上恒成立,需使f 2(x )=log a x 的图象始终在f 1(x )=(x -1)2的上方,即使a >1,由图可知,在x ∈(1,2)上,f 1(x )∈()0,4,且f 1(x )=(x -1)2的最高点为(2,4),当x =2时,由f 2(x )=log a x =4得a =2,所以a 的取值范围为(1,2].不等式两边的式子都是简单基本函数,于是分别画出两个函数的图象,将不等式恒成立问题转化为f 2(x )=log a x 的图象始终在f 1(x )=(x -1)2的上方的位置关系问题.结合图形来分析f 2(x )=log a x 的图象始终在f 1(x )=(x -1)2的上方的临界情形:两个图象的最高点在同一个位置,即可解题.二、分离参数对于含有参数的不等式恒成立问题,通常需将参数与变量分离,可先将不等式化为一边有参数、另一边无参数的形式;再根据已知条件,讨论不含有参数的式子的取值范围,进而确定参数的取值范围.例2.已知函数f ()x =ax -4x -x 2,当x ∈(0,4]时,f ()x <0恒成立,求实数a 的取值范围.解:由f ()x =ax -4x -x 2<0可得a<,因为函数g ()x在x ∈(0,4]上为减函数,所以在x ∈(0,4]上,函数g ()x>g ()4=0,故a <0,即实数a 的取值范围为(-∞,0).解答本题,要先将实数a 与变量x 分离开;再根据g ()x 的单调性求得当x ∈(0,4]时g ()x 的值域,进而求出实数a 的取值范围.在分离参数时,要注意判断参数的正负值是否会对不等式的符号产生影响.三、分类讨论由于参数的取值往往不确定,所以在解答不等式恒成立问题时,我们通常需要对参数或某些变量进行分类讨论.确定分类讨论的标准和对象是用分类讨论法解题的关键.例3.设f ()x =x 2-2mx +2,当x ∈[-1,+∞)时,f ()x =x 2-2mx +2≥0恒成立,求参数m 的取值范围.解:设F ()x =x 2-2mx +2-m ,则问题就转化为当x ∈[-1,+∞)时,F ()x =x 2-2mx +2-m ≥0恒成立.①当△=4()m -1()m -2<0,即-2<m <1时,F ()x =x 2-2mx +2-m >0恒成立;②当△=4()m -1()m -2≥0时,ìíîïïïï△≥0,F ()-1≥0,--2m 2≤-1,即ìíîïïïï4()m -1()m +2≥0,m +3≥0,--2m 2≤-1,解得-3≤m ≤-2.综上所述,参数m 的取值范围为[-3,1).该不等式为二次式,且二次项的系数大于0,但方程的判别式对函数F ()x 和m 的取值有影响.于是采用分类讨论法,分△≥0和△<0两种情况讨论F ()x ≥0时m 的取值.虽然不等式恒成立问题的难度较大,但是我们只要掌握了解答此类问题的几个“妙招”,就能在解题时做到游刃有余.(作者单位:华东师范大学盐城实验中学)O47Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。

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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。

一、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
a_ f x 恒成立,只须
求出
f X
max ,则
a
-
f X
血;若
^
f X
恒成立,只须求出
f X
min ,则
a

f X
讪,
转化为函数求最值。

例1已知函数f X = lg I X a
-2,若对任意x := 2川a?恒有f X \ >0,试确定a 的 I x 丿
取值范围。

a
解:根据题意得:x 2 1在x := 12,牡阳上恒成立,
x
即:a •-X
2
• 3x 在 x :二 2,上恒成立,
设 f x = -x
2
3x ,则 f x - - x-
3
9
I 2丿4
当 X =2时,f X max =2 所以 a 2
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 f (a )Z g (x )恒成立,只须求出g (x )max ,则f (a )K g (x )m ax ,然后 解不等式求出参数
a 的取值范围;若f (a )兰g(x)恒成立,只须求出g (x ).,则
f (a )兰g( x m in ,然后解不等式求出参数 a 的取值范围,问题还是转化为函数求最值。

t +1 f t p
3
f t min = f 2 —
4
解:令2二t ,二,1丨■ 10,2所以原不等式可化为:
宀亠1

例2、已知x^- ,11时,不等式1 ■ 2X 亠〔a -a
2
4X
0恒成立,求a 的取值范围。

要使上式在t 三i 0,2 1上恒成立,只须求出
在t 0,2 1上的最小值即
可。

t 十1
f t 〒 1
3 a :: 2 2
_a ::-
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x 1-2,2 ]时,不等式 X ax 3>a 恒成立,求a 的取值范围。

例4、若不等式2x-1>m(x
2
-1 )对满足m 兰2的所有m 都成立,求x 的取值范围。

解:设f m = m x 2
-O (2x -1,对满足 m _2的m , f m ::: 0恒成立,
2
f -2 ::0
—2 x 一1 一 2x —1 ::: 0
f 2
2 x 2
-1 - 2x -1 :: 0
四、利用集合与集合间的关系
系来求解,即:l.m, n ' f a , g a ,则fa 乞m 且g a _ n ,不等式的解即为实数
a 的取值范围。

解:;—1 ::: log a x <1
1
当a 1时, X :::a ,则问题转化为
a
解:设
f x =x 2
ax 3-a ,则问题转化为当
1-2,2 1时,f x 的最小值非负。

(1)

a
2 不存在;
-2 即:a 4 时,f x min 二f -2 =7-3a_0 . a --又 a 4 所以 a 3
(2)
a
当—2 2 即:—4 _ a _ 4 时,
2
送亠「
A 0
.—6_a_2 又—4_a_4
.一4 _a _2
时,f x
m
--2 即:a ::: -4 2
a : —4 一 7 乞 a :: -4
综上所得:-7乞a 空2
三、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 一个变量a 看成参数,在有些问题中这样的解题过程繁琐。

主元,把要求取值范围的变量看作参数,则可简化解题过程。

(3)
=7 a _0 . a _ -7 又
x 看成是主元(未知数),而把另 如果把
已知取值范围的变量作为
解得:
-V .7
1.3
x :: 2 2
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
例5、
时,lOg a x <1恒成立,求实数
(3丿
a 的取值范围。

1
当0 ::: a ::: 1时,a ■■ x,则
问题转化为
a
1
综上所得:0 ::: a 或a _ 3
3
五、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3x2-logaXcO在x€f0 1 i内恒成立,求实数a的取值范围。

「3丿
合分析,选择适当方法准确而快速地解题。

(2)
当0 ::: a 1时,由图可知,y = log a x的图象必须过点11,-或在这个点的上方,则,
3,3
log」一1• a 一丄
3 3 27
1a-
1
27
综上得: 1a-
1
27
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
3,30 :::
a _ —解:由题意知:宀…在x*o!i
数y =3x2图象的下方,所以不成立;。

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