第一篇:如,在介紹等式恒成立問題原理之后
如,在介紹等式恒成立問題原理之后
基本原理:a1x2?b1x?c1?a2x2?b2x?c2對于任意的x都成立,則有特別的ax?bx?c?0對于任意的x都成立,則有
我會使用以下兩題,配合教學
例:二次函數f(x)滿足f(x?1)?f(x)?2x,且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(答案:f(x)=x2-x+1)
(2)在區間??1,1?上,y= f(x)的圖象恒在y=2x+m的圖象上方,確定實數m的范圍.(答案:
m<-1.)
ax2?1例:函數y=f(x)=(a,b,c∈R,a>0,b>0)是奇函數,當x>0時,f(x)有最小值2,其中bbx?c
5∈N且f(1)<.2
1(1)試求函數f(x)的解析式;(答案:f(x)=x+)x
(2)問函數f(x)圖象上是否存在關于點(1,0)對稱的兩點,若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由.(答案:(1+2,22),(1-2,-22))
第二篇:函數、不等式恒成立問題解法(教案)
函數、不等式恒成立問題解題策略
教學目標:
1.通過對不同問題的解題探討歸納該類問題的一般解法
2.培養學生的分析問題和靈活應用知識解決問題的能力
3.培養學生的數形結合能力
重難點:
分析解決問題的能力,數形結合思想方法的應用 教學方法:
指導練習法
教學過程:
一、復習回顧
引例:(9月月考)
23、已知二次函數f(x)滿足f(x?1)?f(x)?2x且f(0)?1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在區間??1,1?上的最大值和最小值。
(3)當x?[?1,1]時,不等式:f(x)?2x?m恒成立,求m的范圍。
二、歸納:(恒成立問題的基本類型)
類型1:設f(x)?ax2?bx?c(a?0),(1)f(x)?0在x?R上恒成立?a?0且??0;(2)f(x)?0在x?R上恒成立?a?0且??0。
類型2:設f(x)?ax2?bx?c(a?0)
?b?b?b
(1)當a?0時,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立????2a??或?????2a??或???2a??,??f(?)?0????0??f(?)?0
f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??f(?)?0
?)?0
?f(?
(2)當a?0時,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??f(?)?0
??f(?)?0
?b
f(x)?0在x?[?,?]上恒成立????b
2a???
或?????2a???
或???b
2a??
??f(?)?0????0??f(?)?0
類型3:
f(x)??對一切x?I恒成立?f(x)min??f(x)??對一切x?I恒成立?f(x)max??。類型4:
f(x)?g(x)對一切x?I恒成立?f(x)的圖象在g(x)的圖象的上方或(x?I)恒成立。
f(x)min?g(x)max
三、例題講評
例1:若不等式2x?1?m(x2?1)對滿足?2?m?2的所有m都成立,求x的范圍。
解析:我們可以用改變主元的辦法,將m視為主變元,即將元不等式化為:m(x2?1)?(2x?1)?0,;?f(?2)?0令f(m)?m(x2?1)?(2x?1),則?2?m?2時,f(m)?0恒成立,所以只需?即
?f(2)?0
??1???2(x?1)?(2x?1)?0
x?(,所以x的范圍是?
22??2(x?1)?(2x?1)?0
71?,32)。
例2:若不等式(m?1)x2?(m?1)x?2?0的解集是R,求m的范圍。
解析:要想應用上面的結論,就得保證是二次的,才有判別式,但二次項系數含有參數m,所以要討論m-1是否是0。
(1)當m-1=0時,元不等式化為2>0恒成立,滿足題意;
?m?1?0
(2)m?1?0時,只需?,所以,m?[1,9)。2
???(m?1)?8(m?1)?0
變式:
(1)若不等式x2?mx?2?0在x??1,2?上恒成立,求m的范圍。(2)若不等式x2?mx?2?0在x??1,2?上恒成立,求m的范圍。(3)若不等式x2?mx?2?0在m??1,2?上恒成立,求x的范圍。例3:已知a?0,a?1,f(x)?x?a,當x?(?1,1)時,有f(x)?解析:由f(x)?x?a?
x
x
恒成立,求實數a的取值范圍。
12,得x?
?a,在同一直角坐標系中做出兩個函數的圖象,如果兩個函12
?a及(?1)?
x
數分別在x=-1和x=1處相交,則由1?
?a
?
1得到a分別等于2和0.5,并作出函數
1x1x2xx
y?2及y?()的圖象,所以,要想使函數x??a在區間x?(?1,1)中恒成立,只須y?2在22
區間x?(?1,1)對應的圖象在y?x?在區間x?(?1,1)對應圖象的上面即可。當a?1時,只有a?2
才能保證,而0?a?1時,只有a?
才可以,所以a?[,1)?(1,2]。
四:小結
對不同的問題的采取的方法是不一樣的,要根據具體的情境靈活選擇。但一定要借助圖像去分析才能選擇好恰當的方法去解題。在分類討論時要注意分類的完整性和合理性,在等號成立的情況下一定要仔細思考。五:同步練習
1、設f(x)?lg
1?2?a
4xx
如果x?(??.1)時,f(x)恒有意義,求a的取值范圍。,其中a?R,分析:如果x?(??.1)時,f(x)恒有意義,則可轉化為1?2x?a4x?0恒成立,即參數分離后a??解。
解:如果x?(??.1)時,f(x)恒有意義?1?2x?a4x?0,對x?(??,1)恒成立.?a??
1?24
xx
1?24
x
x
??(2?x
?2
?2x),x?(??.1)恒成立,接下來可轉化為二次函數區間最值求
??(2
?x
?2
?2x)x?(??.1)恒成立。
令t?2?x,g(t)??(t?t2)又x?(??.1)則t?(,??)?a?g(t)對t?(,??)恒成立,又
113
3?g(t)在t?[,??)上為減函數,g(t)max?g()??,?a??。
2244
112、設函數是定義在(??,??)上的增函數,如果不等式f(1?ax?x2)?f(2?a)對于任意x?[0,1]恒成立,求實數a的取值范圍。
分析:本題可利用函數的單調性把原不等式問題轉化為1?ax?x2?2?a對于任意x?[0,1]恒成立,從而轉化為二次函數區間最值求解。
解:?f(x)是增函數?f(1?ax?x2)?f(2?a)對于任意x?[0,1]恒成立
?1?ax?x?2?a對于任意x?[0,1]恒成立
?x?ax?1?a?0對于任意x?[0,1]恒成立,令g(x)?x?ax?1?a,x?[0,1],所以原
問題?g(x)min?0,又g()xnim)(??????0a??g,0
?
a?
??(g,)?2?0?a?
2?
2???????????a?2???,即g(x)min
?1?a,??????a?0
?2?a????a?1,?2?a?0易
4?
?2,???????????a??2?
求得a?1。
3、設f(x)=x2-2ax+2,當x?[-1,+?)時,都有f(x)?a恒成立,求a的取值范圍。
分析:在f(x)?a不等式中,若把a移到等號的左邊,則原問題可轉化為二次函數區間恒成立問題。
解:設F(x)= f(x)-a=x2-2ax+2-a.ⅰ)當?=(-2a)2-4(2-a)=4(a-1)(a+2)<0時,即-2 ⅱ)當?=4(a-1)(a+2)?0時由圖可得以下充要條件: ? ???0?(a?1)(a?2)?0?? 即?a?3?0 ?f(?1)?0 ?a??1,??2a ?????1,2? 得-3?a?-2; 綜上所述:a的取值范圍為[-3,1]。 4、當x?(1,2)時,不等式(x-1)2 分析:若將不等號兩邊分別設成兩個函數,則左邊為二次函數,右邊為對數函數,故可以采用數形結合借助圖象位置關系通過特指求解a的取值范圍。 解:設T1:f(x)=(x?1)2,T2:g(x)?logax,則T1的圖象為右圖所示的拋物線,要使對一切x?(1,2), f(x) T1的圖象一定要在T2的圖象所的下方,顯然a>1,并且必須也只 需g(2)?f(2) 故loga2>1,a>1,?1 分析:原方程可化成lg(x2+20x)=lg(8x-6a-3),從而得x2+20x=8x-6a-3>0,若將等號兩邊分別構造函數即二次函數y= x2+20x與一次函數y=8x-6a-3,則只需考慮這兩個函數的圖象在x軸上方恒有唯一交點即可。 解:令T1:y1= x2+20x=(x+10)2-100, T2:y2=8x-6a-3,則如圖所 示,T1的圖象為一拋物線,T2的圖象是一條斜率為定值8,而截距不定的直線,要使T1和T2在x軸上有唯一交點,則直線必須位于l1和l2之間。(包括l1但不包括l2) 當直線為l1時,直線過點(-20,0)此時縱截距為-6a-3=160,a=? 1636 ; 2當直線為l2時,直線過點(0,0),縱截距為-6a-3=0,a=?∴a的范圍為[? 1636,? 12)。 6、對于滿足|p|?2的所有實數p,求使不等式x2+px+1>2p+x恒成立的x的取值范圍。 分析:在不等式中出現了兩個變量:x、P,并且是給出了p的范圍要求x的相應范圍,直接從x的不等式正面出發直接求解較難,若逆向思維把 p看作自變量,x看成參變量,則上述問題即可轉化為在[-2,2]內關于p的一次函數函數值大于0恒成立求參變量x的范圍的問題。解:原不等式可化為(x-1)p+x2-2x+1>0,令 f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,則原問題等價于f(p)>0在p∈[-2,2]上恒成立,故有: ?x?1?0?x?1?0 方法一:?或?∴x<-1或x>3.f(2)?0f(?2)?0?? ??x?3或x?1?f(?2)?0?x?4x?3?0 方法二:?即?2解得:?∴x<-1或x>3.??f(2)?0?x?1或x??1?x?1?0 lg2ax 7.若不等式lg(a?x) ? 1在x∈[1,2]時恒成立,試求a的取值范圍。 ?x?1 ? 解:由題設知?2ax?0,得a>0,可知a+x>1,所以lg(a?x)?0。原不等式變形為lg2ax?lg(a?x)。2],可得2x?1?0 ?2ax?a?x,即(2x?1)a?x。又x?[1,?a? x2x?1 ? 1?1?1?1?f(x)??1??1??? 2?2x?1?恒成立。設2?2x?1?,在x∈[1,2]上為減函數,可得 f(x)min?f(2)? 23,知 a? 3。綜上知 0?a? 23。 lg2ax 關鍵點撥:將參數a從不等式lg(a?x) ?1 中分離出來是解決問題的關鍵。 f(a)?f(b)a?b ?0 8.已知f(x)是定義在[-1,1]上的奇函數且f(1)?1,若a、b∈[-1,1],a+b≠0,有(1)判斷函數f(x)在[-1,1]上是增函數還是減函數。 1?1??? f?x???f?2x?? 2?2?。?(2)解不等式?。 1]、a∈[-1,1]恒成立,求實數m的取值范圍。(3)若f(x)?m?2am?1對所有x?[?1,解:(1)設?1?x1?x2?1,則 f(x1)?f(x2)?f(x1)?f(?x2)? f(x1)?f(?x2) x1?x 2(x1?x2)?0,可知f(x1)?f(x2),所以f(x)在[-1,1]上是增函數。 1??1?x??1?2? 1? ??1?2x?? 12? 11?x??2x??(2)由f(x)在[-1,1]上是增函數知? 11?? x|??x?????x? 42?? 42解得,故不等式的解集 (3)因為f(x)在[-1,1]上是增函數,所以f(x)?f(1)?1,即1是f(x)的最大值。依題意有 m ?2am?1?1,對a∈[-1,1]恒成立,即m ?2am?0恒成立。 令 g(a)??2ma?m,它的圖象是一條線段,那么 ??g(?1)?m?2m?0 ??2 ?g(1)?m?2m?0m?(??,?2]?{0}?[2,??)。? 關鍵點撥:對于(1),抽象函數單調性的證明往往借助定義,利用拼湊條件,判斷差的符號。對于(2),后一步解不等式往往是上一步單調性的繼續,通過單調性、函數值的大小轉化到自變量的大小上來。對于 (3),轉換視角變更主元,把m?2am?0看作關于a的一次函數,即g(a)??2ma?m在a∈[-1,1]上大于等于0,利用g(a)是一條直線這一圖象特征,數形結合得關于m的不等式組,從而求得m的范圍。 導數的應用4—恒成立問題 高中數學中的恒成立問題,涉及到一次函數、二次函數的性質、圖象,滲透著換元、化歸、數形結合、函數與方程等思想方法,考查綜合解題能力,在培養思維的靈活性、創造性等方面起到了積極的作用。因此也成為歷年高考的一個熱點。恒成立問題在解題過程中大致可分為以下幾種類型:1.一次函數型;2.二次函數型;3.變量分離型;4.根據函數的奇偶性、周期性等性質;5.直接根據函數的圖象;6.利用導數求解。 “恒成立”的含義,一定是比“比最大的還大”或“比最小的還小”。因此恒成立問題往往又可以轉化為求函數最值的問題。A組: 1.(1)實數k為何值時不等式ex ?kx對任意x?R恒成立?(2)實數k為何值時關于x的不等式lnx?kx 恒成立? 2.已知函數f(x)?x3?ax2?x?1,a?R,若函數f(x)在區間????23,?1? 3?? 內是減函數.求a的取值范圍.3.已知函數f(x)=-ax3-x2+x(a∈R),當x≥1 時,f(x)≤ax恒成立,求實數a的取值范圍. 4.設函數f(x)=ex-e- x,若對任意的x≥0都有f(x)≥ax成立,求實數a的取值范圍. 5.若關于x的方程x2 ?2alnx?2ax(a>0)有唯一解,求實數a的值. 6.已知f(x)?ln(x?1),g(x)?1?1 x?1,試證:對任意的x>0,都有f(x)?g(x)成立. 7.已知函數f(x)?ex ?kx,x?R。 (Ⅰ)若k?e,試確定函數f(x)的單調區間; (Ⅱ)若k?0,且對于任意x?R,f(x)?0恒成立,試確定實數k的取值范圍; B組: 1.設函數f(x)? sinx 2?cosx . (Ⅰ)求f(x)的單調區間;(Ⅱ)如果對任何x≥0,都有f(x)≤ax,求a的取值范圍. 2.設函數f(x)? lnx 1?x ?lnx?ln(x?1).(Ⅰ)求f(x)的單調區間和極值;(Ⅱ)是否存在實數a,使得關于x的不等式f(x)≥a的解集為(0,+?)?若存在,求a的取值范圍;若不存在,試說明理由. 3.設函數f(x)? xlnx (x?0且x?1)。1(Ⅰ)求函數f(x)的單調區間;(Ⅱ)已知2x ?xa對任意x?(0,1)成立,求實數a的取值范圍。 (x)=ln2 (1+x)-x24.已知函數f1?x .(I)求函數f(x)的單調區間; (Ⅱ)若不等式(1? 1n)n?a ?e對任意的n?N*都成立(其中e是自然對數的底數),求?的最大值.5.設函數f(x)?x2?bln(x?1),其中b?0. (Ⅰ)當b? 時,判斷函數f(x)在定義域上的單調性;(Ⅱ)求函數f(x)的極值點; (Ⅲ)證明對任意的正整數n,不等式ln??1?11?n?1???n2?n 3都成立. 6.已知Ax n(an,bn)(n?N*)是曲線y?e上的點,a1?a,Sn是數列{an}的前n項和,且滿足 S22 n?3n2an?Sn?1,an?0,n?2,3,4,….(I)證明:數列?? bn?2? ?(n≤2)是常數數列; ?bn? (II)確定a的取值集合M,使a?M時,數列{an}是單調遞增數列; (III)證明:當a?M時,弦AnAn?1(n?N*)的斜率隨n的增大而單調遞增. 7.已知函數f(x)?x2 ?|x?1|,g(x)?x3?ax(a?0),若?x1?[1,2],?x2?[2,3],使得 f(x1)?x?1 g(x2)恒成立,求實數a是取值范圍. 1 論文導讀:例談不等式恒成立中參數范圍的確定,初中數學論文。 論文關鍵詞:例談不等式恒成立中參數范圍的確定 確定恒成立不等式中參數的取值范圍,常需靈活應用函數與不等式的基礎知識在兩者間進行合理的交匯,因此此類問題屬學習的重點;然而,怎樣確定恒成立不等式中參數的取值范圍?課本中從未論及,但它卻成為近年來命題測試中的常見題型,因此此類問題又屬學習的熱點;在確定恒成立不等式中參數的取值范圍時,需要在函數思想與數形結合思想指引下,靈活地進行代數變換、綜合地運用所學知識初中數學論文,方可取得較好的解題效果,因此此類問題的求解當屬學習的難點.筆者試對此類問題的求解策略與方法作一提煉總結. 一、不等式解集法 不等式在集合A中恒成立等價于集合A是不等式解集B的子集;通過求不等式的解集并研究集合間的關系便可求出參數的取值范圍. 例1 已知時,不等式|x2-5|<4恒成立,求正數a的取值范圍. 解 由得;由| x2-5 | < 4得1< x2< 9,-3 < x <-1或1 < x < 3.記A =,B =(-3,-1)∪(1, 3),則AB.∴-3 ≤<≤-1(無解)或1≤<≤3,∴0< a≤,故正數a的取值范圍(0, ]. 二、函數最值法 已知函數f(x)的值域為 [m, n],則f(x)≥a恒成立f(x)min≥a,即m > a;f(x)≤a恒成立n≤a.據此,可將恒成立的不等式問題,轉化為求函數的最大、最小值問題. 例2 若不等式2x-1 > m(x2-1)對滿足-2≤m≤2的一切m都成立,求實數x的取值范圍. 分析 若將原問題轉化為集合[-2, 2 ]是關于m的不等式(x2-1)m<2x-1的解集的子集,則解不等式需分類討論.若今f(m)=(x2-1)m-(2x-1),則可將問題轉化為f(m)在[-2, 2 ]上的最大值小于零,而f(m)是“線性”函數初中數學論文,則最值在區間端點處取得,便有如下簡解. 解 令 f(m)=(x2-1)m-(2x-1),則 f(m)< 0 恒成立 f(m)max< 0,解之得 例3 若不等式x2-m(4xy-y2)+ 4m2y2≥0對一切非負的x, y值恒成立,試求實數m的取值范圍. 解 若y = 0,則原不等式恒成立;若y≠0,則原不等式可化為 ≥0;令t =,則t≥0且g(t)= t2-4mt + m + 4m2≥0.問題轉化為二次函數g(t)在區間[0,+∞)上的最小值非負. 故有 或 .解得m的范圍為(-∞, -] ∪[0,+∞). 說明 二次函數的圖象與性質是中學數學中的重點內容,利用二次函數在區間上的最值來研究恒成立問題,可使原本復雜的問題變得易于解決. 三、參數分離法 將參變元與主變元從恒不等式中分離,則在求函數最值時可避免繁冗的分類討論,從而更好地實施“函數最值法”. 例4 若不等式2x + 2≤a(x + y)對一切正數x, y恒成立,求正數a的最小值. 解 參數分離,得a≥= f(x, y).∵x +3y≥2,∴3(x+y)≥2x + 2,∴f(x, y)≤3初中數學論文,∴a≥f(x, y)max=3,∴a的最小值為3. 例5 奇函數 f(x)是R上的增函數,若不等式f(m·3x)+ f(3x-9x-2)< 0對一切實數x恒成立,求實數m的取值范圍. 解 ∵f(x)為奇函數,∴原不等式等價于:f(m·3x)< f(3x-9x-2),又f(x)在R上為增函數,∴m·3x<3x-9x-2,不等式兩邊同除以3x,得m<3 x +-1= f(x). ∵3 x +≥2,當且僅當3 x =時取“=”,∴f(x)min =2-1,故所求m的取值范圍為(-∞, 2-1). 說明(1)在求解本例時,若無分離參數的求簡意識,則必轉化為含參二次函數在區間上的最值問題,不可避免地要進行分類討論. (2)諸多數學問題在通過代數變形后均可轉化為形如f(x)= ax+型函數的最值問題,其最值的求解通常用重要不等式或函數單調性來完成. 四、數形結合法 將恒成立的不等式問題,合理轉化為一函數圖像恒在另一函數圖象的上(下)方初中數學論文,進而利用圖形直觀給出問題的巧解. 例6 若不等式 3 | x + a |-2x + 6 > 0 在R中恒成立,求實數a的取值范圍. 解 嘗試前述方法均較麻煩,而將原不等式變為 | x + a | >x-2,令f(x)= | x + a |,g(x)=x-2,作出它們的圖象如右圖所示,便有-a < 3即a >-3,所求范圍為(-3,+∞). 綜上所述,求恒成立不等中參數的取值范圍固然有四類彼此相聯的思考方法,但是,只有在函數思想的指導下,樹立數形結合與參數分離的求簡意識,面對具體問題時才能取得良好的解題效果. 龍源期刊網 http://.cn 構造直線巧破不等式恒成立問題 作者:蘇文云 來源:《學習與研究》2013年第05期 不等式恒成立,求解參變量取值范圍的問題,由于集不等式、方程、函數知識于一身,可以較好地考查學生的綜合素質與能力,因而,在高考中備受青睞,本文從構造直線人手,給出破解不等式恒成立問題的幾種簡便且有效的思維策略,用以拋磚引玉。第三篇:導數的應用4—恒成立問題
第四篇:例談不等式恒成立中參數范圍的確定論文
第五篇:構造直線巧破不等式恒成立問題