内容正文:
新高一同步秋季讲义 数学
“不等式恒成立、不等式有解问题(提高)”
知识定位
不等式恒成立与有解问题一直是中学数学的重要内容. 它是函数、数列、不等式等内容交汇处的一个较为活跃的知识点,随着中学数学引进导数,它为我们更广泛、更深入地研究函数、不等式提供了强有力的工具. 在近几年的高考试题中,涉及不等式恒成立与有解的问题,有时在同一套试题中甚至有几道这方面的题目
知识梳理
不等式恒成立和有解是有明显区别的,以下充要条件应细心思考,甄别差异,恰当使用,等价转化,切不可混为一团.
(1)不等式f(x)<k在x
I时恒成立
x
I. 或f(x)的上界小于或等于k;
(2)不等式f(x)<k在x
I时有解
x
I. 或f(x)的下界小于k;
(3)不等式f(x)>k在x
I时恒成立
x
I. 或f(x)的下界大于或等于k;
(4)不等式f(x)>k在x
I时有解
x
I. 或f(x)的上界大于k;
解决不等式恒成立和有解解问题的基本策略常常是构作辅助函数,利用函数的单调性、最值(或上、下界)、图象求解;基本方法包括:分类讨论,数形结合,参数分离,变换主元等等.
例题精讲
【题目1】(1)解不等式组
。
(2)不等式组
的整数解值只有
,求实数
的范围。
【解析】(1)原不等式等价于
,
。
(2)由
或
①
由题意知-2满足不等式
得a<2,
又
②
将①②在数轴上表示出来
为使①②的公共部分所包含的整数只有-2,则-a的值必须满足:-2<-a≤3.∴-3≤a<2.
【知识点】不等式的性质
【适用场合】当堂例题
【难度系数】3
【题目2】若
,解关于
的不等式
【解析】原不等式等价于
,所以
。
【知识点】不等式的性质
【适用场合】当堂例题
【难度系数】3
【题目3】当
为何值时,不等式
,对一切实数都成立。
【解析】(1)若
,即
时,由
,解得
。
(2)当
时,即
时,原不等式为5
对一切实数恒成。
综合上述
时,原不等式对一切实数都成立。
【知识点】分类讨论
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【题目4】关于
的不等式
的解集包含区间(1,2)时,求实数
的范围。
【解析】设
,则函数y=f(x)的图象是一条开口向上的抛物线;依题意,f(x)<0的解集包含区间(1,2),所以抛物线与x轴的交点应在(1,2)之外或在区间端点处,如图
由此可得
【知识点】函数的性质
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【题目5】设集合
,并且
,求实数
的范围。
【解析】
,
EMBED Equation.3 。
【知识点】函数的性质
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【题目6】解关于
的不等式
。
【解析】(1)当m=0时,原不等式的解为x∈(-∞,-1).
(2) 当m≠0时,原不等式的解为(mx-2)(x+1)>0,
.
当m<-2时,原不等式的解为x∈
.
当-2<m<0时,原不等式的解为x∈
。
当m=-2时,原不等式的解为Φ.
当m>0时,原不等式的解为x∈
.
【知识点】分类讨论
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【题目7】设不等式
的解集为
,试求不等式
的解集。
【解析】不等式
的解集为
,∴a<0,并且
是方程
的两个正根。于是有
,
。
又也
,
所以
是方程
的两个正根。并且
。
所以
的解集为
【知识点】不等式的性质
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【题目8】对于满足|p|
2的所有实数p,求使不等式x2+px+1>2p+x恒成立的x的取值范围。
【解析】不等式即(x-1)p+x2-2x+1>0,设f(p)= (x-1)p+x2-2x+1,则f(p)在[-2,2]上恒大于0,故有:
即
解得:
∴x<-1或x>3.
【知识点】函数的性质
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【题目9】设f(x)=x2-2ax+2,当x
[-1,+
)时,都有f(x)
a恒成立,求a的取值范围。
【解析】设F(x)= f(x)-a=x2-2ax+2-a.
ⅰ)当
=4(a-1)(a+2)<0时,即-2<a<1时,对一切x
[-1,+
),F(x)
0恒成立;
ⅱ)当
=4(a-1)(a+2)
0时由图可得以下充要条件:
即
得-3
a
-2;
综合可得a的取值范围为[-3,1]。
【知识点】分类讨论
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【题目10】关于x的方程9x+(4+a)3x+4=0恒有解,求a的范围。
【解析】设3x=t,则t>0.则原方程有解即方程t2+(4+a)t+4=0有正根。
即
EMBED Equation.3
解得a
-8.
【知识点】函数的性质
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【题目11】已知当x
R时,不等式a+co