内容正文:
备战2020高考数学冲刺秘籍之恒成立与有解问题解法大全第一篇
专题一 分离变换法
一、分离变换法:
分离变换是解决方程、不等式有解,不等式恒成立最常用的方法,根据分离对象的不同可分为分离常数法、分离整式法、分离参数法及分离函数法。
二、方法详解
(一)分离常数法
分离常数法是研究分式形式函数的一种代数变形的常用方法,主要的分式函数有,,, 等.解题的关键是通过恒等变形从分式函数中分离出常数.
【例】已知a>0,设函数f(x)=(x∈[-a,a])的最大值为M,最小值为N,那么M+N=( )
A.2 016 B.2 018 C.4 032 D.4 034
【例】若对任意实数x恒有,求实数a的取值范围.
【类题展示】
1、已知正实数x,y满足+2x+y=4,则x+y的最小值为________.
2、若不等式对任意实数x恒成立,求a的取值范围。
(二)分离整式法
形如的函数可通过分离整式后利用基本不等式求最值。
【例】若函数在有零点,求a的取值范围.
【类题展示】
1、函数y=的值域为________。
2、已知关于x的方程有解,试确定参数a的取值范围。
(三)分离参数法
若在等式或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,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,即分离参数法。基本步骤为:
第一步 首先对待含参的不等式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;
第二步 先求出含变量一边的式子的最值;
第三步 由此推出参数的取值范围即可得出结论.
分离参数法有以下几种类型:
I.常规法分离参数
所谓常规法分离参数,就是通过解不等式或解方程把参数解出来,再研究分离出来的函数的值域或最值,从而求出参数取值范围。
例、若函数f(x)=x3-tx2+3x在区间[1,4]上单调递减,则实数t的取值范围是( )
A. B.(-∞,3] C. D.[3,+∞)
【例】设函数f(x)=mx2-mx-1(m≠0),若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围.
【例】已知函数H(x)=-λ,若对任意x∈[1,+∞),不等式H(x)≤0,求实数λ的取值范围.
【类题展示】
1、已知不等式2x+m+>0对一切x∈(1,+∞)恒成立,则实数m的取值范围是________.
2、设其中,如果时,恒有意义,求的取值范围。
II.倒数法分离参数
对于用常规法能分离参数,得,但如果有零点, 则函数有铅锤渐近线,对于学生来说, 就不容易求出函数的值域,怎么办?此时应该注意到如果恒成立, 则对于,可这样分离,求函数的值域就容易多了(因为其图象是连续的曲线)。这种分离参数的方法, 我们就称为倒数法分离参数。
【例】设.
(1) 求函数的单调区间;(2)若函数有两个零点,且,求实数的取值范围;
【类题展示】已知a是实数,函数,如果函数在上有零点,求实数a的取值范围。
III.分类法分离参数
对于形如的不等式如果的符号不确定,要分离参数,需要根据的符号分类讨论。
【例】若对于任意实数x≥0,函数f(x)=ex+ax恒大于零,则实数a的取值范围是________。
【类题展示】当时,不等式恒成立,求x的范围。
IV.换元法分离参数
有时参数含在复合函数中,直接分离行不通,可通过换元,再分离参数。
【例】已知不等式在区间上恒成立,求实数a的取值范围。
【类题展示】已知,若,则a的取值范围
(四)分离函数法
我们可以发现,常规法分离参数,倒数法分离参数,换元法分离参数,分类法分离参数,确实可以回避对参数的分类讨论。这些方法其实是一种很自然的方法,我们一旦接触、领悟,定会豁然开朗,便会形成一种条件反射。当然,针对某些具体题型,分离参数法并不一定是最简单的方法,如一次函数、二次函数背景的命题,可能利用它们自身的函数性质解题会更简单。
但是我们有时也会遇到这样一种情形,即分离参数后的函数,非常复杂,极不容易研究出它的性质,
那么该怎么办? 分离函数法便大有用武之地!
分离函数法既可解决含参数的函数问题,也可解决不含参数的函数问题,其关键在于对方程、不等式的整理,整理时要敢于尝试,大胆变形,使得分离出的两个函数重新作差(称为差值函数)后,容易研究出差值函数的性质;或分离出的两个函数容易分别研究出它们的性质;这样减轻了研究复杂函数的压力,也可以减轻对参数分类讨论的难度(甚至不讨论) .
含参数时,也称不完全分离参数法, 或称半分离参数法.我们可以统称为分离函数法.
需要强调的是,其实命题者在得到