第09讲 含参不等式的恒成立问题-【考点通关】2021-2022学年高一数学上学期期末复习考点精讲+精练(人教A版2019必修第一册)
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精品
内容正文:
第09讲 含参不等式的恒成立问题
第一关
知识梳理
知识点1 几种常用的解决恒成立问题的方法
①函数性质法
(1)一次函数——单调性法
给定一次函数,若在内恒有,则根据函数的图像可得上述结论等价于(1)或(2)可合并定成
同理,若在内恒有,则有
(2)二次函数——利用判别式
①一元二次不等式在R上的恒成立问题
设
上恒成立;(2)上恒成立.
②一元二次不等式在给定区间上的恒成立或有解问题
二次函数在区间D上大于(小于)零恒成立,讨论的标准是二次函数的图象的对称轴与区间D的相对位置,一般分对称轴在区间左侧、内部、右侧进行讨论。
“同号要分类,异号看端点”
设
(1)当时,上恒成立
上恒成立
(2)当时,上恒成立
上恒成立
(3)其它函数:
恒成立(注:若的最小值不存在,则恒成立的下界大于0);恒成立(注:若的最大值不存在,则恒成立的上界小于0).
②分离参数法——极端化原则
若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端,从而问题转化为求主元函数的最值,进而求出参数范围.
③主参换位——反客为主法
某些含参不等式恒成立问题,在分离参数会遇到讨论的麻烦或者即使能容易分离出参数与变量,但函数的最值却难以求出时,可考虑变换思维角度“反客为主”,即把习惯上的主元变与参数变量的“地位”交换一下,变个视角重新审查恒成立问题,往往可避免不必要的分类讨论或使问题降次、简化,起到“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”的出奇制胜的效果.
④数形结合——直观求解法
若所给不等式进行合理的变形化为(或)后,能非常容易地画出不等号两边函数的图像,则可以通过画图直接判断得出结果.尤其对于选择题、填空题这种方法更显方便、快捷.
第二关
解题策略
本节思维导图:
第三关
典例精析
考点一 函数性质法
【例1】已知函数f(x)=(m-1)x+3-2m,对于x∈[0,1]时,都有f(x)>0,求m的取值范围。
【解析】方法一(分情况讨论)当x∈[0,1]时,都有f(x)>0,则需:
解得:,或,或。
所以。
方法二(整体把握)
当x∈[0,1]时,都有f(x)>0,只需:
解得:所以。
【例2】已知关于x的不等式x2﹣ax+2a>0在R上恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(0,8) B.(﹣∞,0) C.(8,+∞) D.(3,+∞)
【解析】不等式x2﹣ax+2a>0在R上恒成立,△=a2﹣8a=a(a﹣8)<0,
即a∈(0,8),故选:A.
变式1:已知不等式对任意实数恒成立.则取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】∵不等式对任意实数,或解得.
故选:D
变式2:已知不等式ax2+ax+4﹣2a>0对任意x∈R恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】①a=0,4>0恒成立②解得0<a<,
综上a的范围是[0,),故选:C.
变式3:若不等式x2﹣2x+3≥a2﹣a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) B.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)
C.[﹣1,2] D.[﹣1,3]
【解析】不等式x2﹣2x+3≥a2﹣a即不等式x2﹣2x﹣a2+a+3≥0对任意实数恒成立,
∴△≤0,化为4﹣4(﹣a2+a+3)≤0,解得﹣1≤a≤2.
∴实数a的取值范围是[﹣1,2].
故选:C.
变式4:已知定义在R上的奇函数f(x)满足:当x≥0时,,若不等式f(﹣4t)>f(2m+mt2)对任意实数t恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣) B.()
C.(﹣∞,0),+∞) D.(﹣∞,),+∞)
【解析】根据题意,定义在R上的奇函数f(x)满足:当x≥0时,=,
有f(0)=0,且函数f(x)在[0,+∞)上为增函数,
又由f(x)是奇函数,则函数f(x)在(﹣∞,0]上也是增函数,
故函数f(x)在(﹣∞,+∞)上为增函数,
则不等式f(﹣4t)>f(2m+mt2)等价为﹣4t>2m+mt2对任意实数t恒成立,
即mt2+4t+2m<0对任意实数t恒成立,
若m=0,则不等式等价为4t<0,即t<0,不满足条件,
若m≠0,则要使mt2+4t+2m<0对任意实数t恒成立,必有,
解可得:m<﹣,即实数m的取值范围是(﹣∞,﹣);
故选