求解恒成立问题的常见方法

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恒成立问题常见求解技巧

恒成立问题常见求解技巧

恒成立问题常见求解技巧“恒成立”问题是数学中常见的问题,涉及到一次函数、二次函数、指数函数、对数函数的性质、图象,渗透着换主元、化归、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.因此也成为历年高考的一个热点。

恒成立问题在解题过程中解法通常有:①变量分离法;②构造函数法;③变换主元法;④数形结合法(图像法).一、构造函数法:(一)一次函数法给定一次函数()(0)f x kx b k =+≠,若在在区间[],m n 上恒有()0f x >,则()0()0f m f n >⎧⎨>⎩; 若在在区间[],m n 上恒有()0f x <,则()0()0f m f n <⎧⎨<⎩. 例. 若不等式221(1)x m x ->-对[]2,2m ∈-恒成立,求实数x 的取值范围。

(二)二次函数法1. 20(0)ax bx c a ++>≠对x R ∈恒成立00a >⎧⇔⎨∆<⎩;20(0)ax bx c a ++<≠对x R ∈恒成立00a <⎧⇔⎨∆<⎩; 2. 若是二次函数在指定区间上的恒成立问题,还可以利用二次函数的图像求解。

例. 已知函数y =R ,求实数m 的取值范围.例. 不等式212x px p x ++>-对(1,)x ∈+∞恒成立,求实数p 的取值范围。

二.变量分离法若在等式或者不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,切容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或者不等号两边,则可将恒成立问题转化为函数的最值问题求解。

理论依据是:()a f x >恒成立max ()a f x ⇔>;()a f x <恒成立min ()a f x ⇔<.例. 当(1,2)x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,求实数m 的取值范围。

恒成立问题基本题型及解题方法

恒成立问题基本题型及解题方法

恒成立问题基本题型一 转化为二次函数,利用分类讨论思想解题例1. 已知函数f(x)=x 2-2ax+4在区间[-1,2] 上都不小于2,求a 的值。

解:由函数f(x)=x 2-2ax+4的对称轴为x=a所以必须考察a 与-1,2的大小,显然要进行三种分类讨论1.当a ≥2时f(x)在[-1,2]上是减函数此时m in )(x f = f(2)=4-4a+42≥ 即a 23≤ 结合a ≥2,所以a 的解集为φ 2.当a 1-≤ 时 f(x)在[-1,2]上是增函数, m in )(x f = f(-1)=1+2a+42≥结合a 1-≤ 即123-≤≤-a 3.当-1<a<2时 m in )(x f = f(a)=a 2-2a 2+4 2≥ 即≤-2a 2≤ 所以21≤<-a综上1,2,3满足条件的a 的范围为:223≤≤-a 二 确定主元,构造函数,利用单调性解题例2.对于满足0≤a ≤4的所有实数a 求使不等式x 2+ax>4x+a-3都成立的x 的取值范围。

解:不等式变形为x 2+(x-1)a-4x+3>0设f(a)= (x-1)a+x 2-4x+3,则其是关于a 的一个一次函数:是单调函数结合题意有⎩⎨⎧>>0)0(0)4(f f 即 得1-<x 或3>x 三 利用不等式性质解题例3.若关于x 的不等式|x-2|+|x+3|≥a 恒成立,试求a 的范围 解:由题意知只须min )32(++-≤x x a 由5)3(232=+--≥++-x x x x 所以 5≤a四 构造新函数,利用导数求最值:例4.已知)1lg(21)(+=x x f )2lg()(t x x g +=若当]1,0[∈x 时)()(x g x f ≤在[0,1]恒成立,求实数t 的取值范围。

解:)()(x g x f ≤在[0,1] 上恒成立,即021≤--+t x x 在[0,1]上恒成立 令t x x x F --+=21)( 则须F(x)在[0,1]上的最大值小于或等于0所以 121412121)('++-=-+=x x x x F 又]1,0[∈x 所以0)('<x F 即)(x F 在[0,1]上单调递减所以)0(max )(F x F = 即01)0()(≤-=≤t F x F 得 1≥t{0340122>+->-x x x(说明:若将恒成立改成有解,即)()(x g x f ≤在[0,1]上有解,则应F(x)min 0≤。

高一不等式恒成立问题3种基本方法

高一不等式恒成立问题3种基本方法

高一不等式恒成立问题3种基本方法文章标题:探讨高一不等式恒成立问题的三种基本方法在高中数学学习中,不等式恒成立问题是一个很常见的题型。

学生们通常需要掌握多种方法来解决这类问题,而这些方法通常可以分为三种基本类型。

本文将会详细介绍这三种基本方法,帮助读者全面理解这一数学概念。

1. 方法一:代数法我们来介绍代数法。

这种方法是在不等式两边进行代数变换,使得不等式变成一个容易解决的形式。

代数法通常包括加减变形、乘除变形以及平方去根等技巧。

以不等式ax+b>0为例,我们可以通过移项得到ax>-b,然后再除以a的正负来确定不等式的方向,从而得到不等式的解集。

代数法在解决不等式恒成立问题中应用广泛,能够快速简便地找到解的范围和规律。

2. 方法二:图像法我们介绍图像法。

图像法是通过绘制不等式所代表函数的图像,来直观地找出不等式恒成立的区间。

对于一元一次不等式ax+b>0,我们可以画出函数y=ax+b的图像,从而通过观察图像的上升或下降趋势来确定不等式的解集。

图像法能够帮助我们更直观地理解不等式的性质和范围,提高我们的思维逻辑和空间想象能力。

3. 方法三:参数法我们介绍参数法。

参数法是通过引入一个或多个参数,将不等式转化为一个有参数的等式问题,进而进行求解。

参数法的典型应用包括辅助角法、二次函数法等。

以不等式ax²+bx+c>0为例,我们可以引入Δ=b²-4ac,然后根据Δ的正负来确定不等式的解集。

参数法在解决不等式问题中能够简化问题的复杂度,将不等式的求解转化为参数的求解,从而提高解题的效率和准确度。

总结回顾通过对以上三种基本方法的介绍,我们可以发现它们各有特点,应用范围和解题思路有所不同。

代数法能够利用代数变形快速求解不等式问题,图像法能够帮助我们直观地理解不等式的性质,而参数法则能够将问题转化为参数的求解,提高解题的效率。

个人观点和理解在实际解题中,我们应该根据具体情况灵活选用这三种方法,结合题目的特点和自身的掌握程度来选择合适的解题方法。

恒成立问题的类型及方法处理

恒成立问题的类型及方法处理

恒成立问题的类型和能成立问题及方法处理函数与不等式的恒成立、能成立、恰成立问题是高中数学中的一个重点、难点问题。

这类问题在各类考试以及高考中都屡见不鲜。

感觉题型变化无常,没有一个固定的思想方法去处理,一直困扰着学生,感到不知如何下手。

在此为了更好的准确地把握快速解决这类问题,本文通过举例说明这类问题的一些常规处理。

一、函数法(一)构造一次函数 利用一次函数的图象或单调性来解决对于一次函数],[),0()(n m x k b kx x f ∈≠+=有:⎩⎨⎧<<⇔<⎩⎨⎧>>⇔⎩⎨⎧><⎩⎨⎧>>⇔>0)(0)(0)(;0)(0)(0)(00)(00)(n f m f x f n f m f n f k m f k x f 恒成立或恒成立 例1:若不等式m mx x ->-212对满足22≤≤-m 的所有m 都成立,求x 的范围。

分析:习惯上把x 当作自变量,记函数m x mx y -+-=122,于是问题转化为当22≤≤-m 时,0<y 恒成立,求x 的范围。

解决这个问题需要应用二次函数以及二次方程实根分布原理,这是比较复杂的。

若把x 与m 两个量互换一下角色,即将m 视为变量,x 为常量即“反客为主”,则上述问题可转化为关于m 的一次函数在[]4,0内大于0恒成立的问题。

解析:将不等式化为:0)12()1(2<---x x m , 构造一次型函数:)12()1()(2---=x m x m g原命题等价于对满足22≤≤-m 的m ,使0)(<m g 恒成立。

由函数图象是一条线段,知应⎪⎩⎪⎨⎧<---<----⇔⎩⎨⎧<<-0)12()1(20)12()1(20)2(0)2(22x x x x g g 解得231271+<<+-x ,所以x 的范围是)231,271(++-∈x 。

恒成立问题的方法

恒成立问题的方法

恒成立问题的方法
恒成立问题的解决方法取决于具体问题的性质和条件。

在解决恒成立问题时,以下是一些常见的方法:
1. 代入法:将问题中给定的条件代入待证明的恒等式中,以验证等式是否在所有可能的情况下都成立。

2. 推导法:通过逻辑推理和数学推导来证明等式的恒成立。

这可能涉及使用已知的数学定理、性质和规则,以及逻辑推理的方法(例如,归谬法、数学归纳法等)。

3. 反证法:假设待证明的等式不成立,然后通过逻辑推理和数学推导,推导出矛盾的结论。

这证明了原始的假设是错误的,从而证明了恒成立。

4. 直接证明法:对待证明的等式进行等式变换和运算,将其化简为其他已知的等式或恒等式。

通过逐步展示所有步骤的正确性,从而证明恒成立。

5. 归纳法:适用于需要对自然数(或其他递归结构)进行证明的问题。

通过首先证明基本情况,然后假设恒等式在某个特定情况下成立,最后证明在下一个情况下也成立,从而归纳论证恒成立。

6. 构造法:通过构造一个满足条件的例子或特殊情况,来证明待证明的等式的恒成立。

这些方法可以单独使用,或者在解决问题时结合使用。

同时,不同的问题可能需要使用不同的方法和技巧,因此在解决恒成立问题时,灵活、创造性和逻辑性是非常重要的。

恒成立问题常见类型及解法

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。

恒成立问题的几种常见解法

恒成立问题的几种常见解法

恒成立问题的几种常见解法作者:纪颖伟来源:《成才之路》2009年第12期高中数学中的恒成立问题把不等式、函数、数列、三角、几何等内容有机地结合起来,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。

下面通过几个题说明用数学思想解决不等式恒成立问题。

一、直接法例1:已知函数f(x)=ln(2+3x)-x2, (1)求f(x)在区间[0,1]上的极值。

(2)若对任意x∈[,],不等式|a -lnx|+ln[f/(x)+3x]>0成立,求实数a的取值范围。

解(1):f/(x)=,令f/(x)=0 得x=或x= -1(舍),∴当0≤x0 , f(x)单调递增; 当0 ,得|a-lnx|+ln>0 ,∵x∈[,]∴ln∈[0,ln]。

只有当x=时,ln=0,这时a = ln时|a-lnx|+ln[f/(x)+3x]> 0不成立,其他情况下都成立。

故a的取值范围是(-∞,ln)∪(ln,+∞)。

二、集合思想例2:若不等式x2+ax+1≥0对一切x∈(0,]成立,则a的最小值为( )。

解: 当△=a2-4≤0即 -2≤a≤2时,不等式x2+ax +1≥0对x∈(0,]成立;当△=a2- 4>0时,x2+ax+1≥0的解集为(-∞,]∪[,+∞)。

要使不等式x2+ax+1≥0对x∈(0,]成立,需(0,](-∞,]∪[,+∞)。

∴≤或≤0,解得 -≤a2,综上知a≥-, 故a的最小值为- 。

小结:若不等式f(x,a)>0解集为B, 则不等式f(x,a)>0对x∈A恒成立?圳A?哿B。

三、方程思想例2中,已知f(x)= x2 +ax +1≥0对一切x∈(0,1/2)恒成立?圳方程f(x)=0的根有且仅有下列3种情况:⑴无实根?圳△⑵两个小于或等于0的实根?圳△≥0f(0)=1≥0解得a≥2-≤0⑶两个大于或等于的实根?圳△≥0-≥f()=++1≥0解得-≤a≤-2,综合⑴⑵⑶,得a≥-。

恒成立问题的几种常见解法

恒成立问题的几种常见解法
三、方程思想
五、函数思想
例2中。已知f(X)=X2+ax+1>10对一切X∈(0.1/2)恒成立甘 方程f(X)=O的根有且仅有下列3种情况: (1)无实根§△<0.解得一2<a<2
△≥0
例2中,设f(×)=x2+a)(+1。则f(x)/>0对X∈(0,士]恒成立,
从而在(0.百1]上有[f(x)]min/>0。(1)当一百a≤O时,即当a≥
computer room,library,multimedia
room等等,都是学生很想学
到的语言。 二、挖掘生活化的英语课程资源 所谓英语课程资源。是指学生生活中与英语学习密切相关的 有利于学生学习的所有要素。英语教材的编写已经充分考虑到要 接近学生的生活,我们应充分挖掘教材自身的生活因素,同时我们 还要开发教材以外的生活课程资源。如:我们可以以课本为依托, 根据内容。找到合适的切入点。把身边的、世界的、近期发生的事情 通过图片、投影、照片展示等多种方法引入到教学中来,使学生在 学习的同时能感受到所学知识与外界相联系,能够用简单的句式 表达自己的思想,从而体会到学习英语的成就感。
2即当一1≤a<0时,原不等式恒成立。(3)当一告>÷时。即当
a<一1时,在f(x)在(o,÷]上是减函数“.当X----÷时,[f(x)]rain=
虿a 4-i5一o a、7-虿5
(3)两个大于}或等于}的实根甘
一虿a;互1一
f(丢)=了1+虿a+1/>0 解得一争≤a≤一2,综合(1)(2)(3),得a≥一争。
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二鱼二≤王三.]u[二学,+。)。要使不等式×2+ax+1≥。
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求解恒成立问题的常见方法
摘要:恒成立问题是高考中常见的一类问题,常见类型有:第一类是关于x的一元二次不等式对任意x∈R恒成立,求参数取值范围;第二类是不等式在给定区间上恒成立求参数的取值范围。

因这类问题综合性强,思维容量大,因而成为高考一直常考不衰的热点问题。

关键词:恒成立;参数;解题方法
一、一元二次不等式中的恒成立问题
例1.已知函数f(x)=x2+ax+3对任意x∈R时恒有f(x)≥a成立,求a的取值范围。

解:∵f(x)≥a对x∈R恒成立,∴x2+ax+3-a≥0对x ∈R恒成立
∵x∈R,∴Δ≥0,即a2-4(3-a)≥0∴a≤-6或a≥2 例2.已知函数y=lg(mx2-6mx+m+8)的定义域为R,求m的取值范围。

解:由已知得mx2-6mx+m+8>0对任意x∈R恒成立
①当m=0时显然成立
②当m≠0时有m>0(6m)2+4m(m+8)<0∴0<m<1
综上可知0<m<1
方法归纳:令f(x)=ax2+bx+c,若f(x)>0(或f(x)
≥0)对任意x∈R恒成立,则有a>0Δ0Δ≤0),若f(x)<0(或f(x)≤0)对任意x∈R恒成立,则有a<0Δ<0(或a<0Δ≤0)等价转化即可。

二、在给定区间上恒成立问题
例3.已知函数f(x)= (x≠0)在(4,+∞)上恒大于0,求a的取值范围。

解:令f(x)=0则>0,∴a>-(x+ )
令g(x)=x+ ,易知g(x)在(4,+∞)上为增函数,∴g(x)min=g(4)=5∴g(x)>5
∴-(x+ )<-5∴a≥-5
例4.已知函数f(x)=x2+2x+a lnx,在区间(0,1]上为单调函数,求实数a的取值范围。

分析:求f ′(x)→由题意转化为恒成立问题→求最值→求得a的取值范围
解:易知f ′(x)=2x+2+ ,∵f ′(x)在f ′(x)上单调
∴f ′(x)≥0或f ′(x)<0在(0,1]上恒成立,
即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0恒成立
∴a≥-(2x2+2x)或a≤-(2x2+2x)在(0,1]上恒成立又-(2x2+2x)=-2(x+ )2+ ∈[-4,0)
∴a≥0或a≤-4
方法归纳:解决此类恒成立问题通常分离参变量通过等
价变形,将参数a从整体中分离出来,转化为a>(或f(x)(或a≥
f(x)恒成立?圳a>m(或a≥m);(2)若f(x)在定义域内存在最小值m,则a<f(x)或(a≤f(x))恒成立?圳a<m(或a≤m);(3)若f(x)在其定义域内不存在最值,只需找到f(x)在定义域上的最大界(或最小下界)m,即f(x)在定义域上增大(或减小)时无限接近但永远达不到的那个位置来代替上述两种情况下的m,此时要注意结果所求参数范围在端点处是否要取到等号。

例5.已知f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1与x=- 时都取得极值,
(1)求a、b的值;
(2)若对x∈(-1,2)时都有f(x)< 恒成立,求c 的取值范围。

解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+c∴f ′(x)=x3- x2-2x+c 由- a=1- =- 得a=- b=-2∴f(x)=x3- x2-2x+c
(2)∵f(x)x3- x2-2x
令g(x)=x3- x2-2x则g′(x)=3x3-x-2=(3x+2)(x-1)令g′(x)=0则x=- 或x=1
在(-1,2)内易知g(x)max=g(2)=2又x<2∴g(x)<2
∴-c≥2即≤0∴c∈(-∞,-3]∪(0,1]
说明:此类恒成立问题的本质是求最值,等号不能成立时一般转化为函数的单调性求最值。

编辑王团兰。

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