内容正文:
函数与导数重点题型研究
重点题型三:不等式“恒成立问题”与“存在性问题”
【问题分析】
不等式恒成立与存在性问题是高中数学的重要知识,也是高考命题的热点题型,通常把函数与导数、函数与方程、不等式问题结合在一起,综合考查学生分析问题、解决问题的能力。此类问题经常以压轴题型出现,难度略大。解决该问题的关键是将不等式恒成立与存在性问题转化为最值问题,在根据函数的单调性或基本不等式知识求出最值,进而解决该问题。
【解题策略】
(1)不等式“恒成立问题”与“存在性问题”区别
“恒成立问题”中使用的量词是全称量词,如“任意、所有、全部、每一个、总、都”等;而“存在性问题”中使用的量词为存在性量词,如“存在、有一个、至少有一个、有解”等。
所以在解决此类问题时,首先要区分是“恒成立问题”,还是“存在性问题”。
(2)不等式“恒成立问题”与“存在性问题”的转化
①不等式“恒成立问题”的基本转化类型:
a.恒成立;恒成立.
b.恒成立;恒成立.
c.恒成立;恒成立.
e.函数在区间上单调递增恒成立;函数在区间上单调递减恒成立.
f.恒成立;恒成立
②不等式“存在性问题”的基本转化类型
a.有解;有解.
b.有解;有解.
c.有解;有解.
e.
f.
(3)不等式“恒成立问题”与“存在性问题”解题思路
不等式恒成立与存在性问题通常都转化为最值问题来解决,一般情况下常用以下方法来解决:
①分离参数,如果问题中含有参数,且参数很容易分离,就采用参数分离法,将不等式转化为一边是参数,另一边是简单函数,再根据函数单调性解决.
②构造函数,通过构造函数,讨论构造的新函数单调性来解决此类问题.
③数形结合,如果函数图像易得,可以根据函数图像来解决此类问题.
④适当缩放,如:,,
【典例赏析】
例一:(2020·全国高考真题(理))已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,求的取值范围.
试题分析:(1)由已知得,很明显是单调递增的,又有,所以当时,,当时,.
(2)由已知得当时,,属于恒成立问题,可以很容易将参数分离出来,然后在构造函数,求出新构造函数最大值即可.
解析:(1)由已知得当时,,.
当时,,函数单调递增
当时, 函数单调递增减
综上所述:函数在单调递增,在单调递减.
(2)由已知.
当时,不等式,显然成立.
当时,不等式.
令,要使原不等式成