内容正文:
备战2022高考压轴题解法系列之含参高端函数的分析策略
(7)多变量分析法
【知识与方法储备】
对于含两个或者两个以上字母(通常为3个)的多变量问题,其基本分析思路:消元减元.先观察好哪些字母的范围已知(作为变量),那个是所求的参数,然后通常有五种方式处理:
(1)主元分析法:选择一个已知变量,与所求参数放在一起与另一变量进行分离.则不含参数的一侧可以解出最值(同时消去一元),进而多变量问题就转化为传统的单变量问题了.
(2)参变分离分析法:将参数与变量进行分离,即不等号一侧只含有参数,另一侧是双变量的表达式,然后按所需求得双变量表达式的最值即可.
(3)换元分析法:观察其中两个变量的结构特征,利用整体思想进行换元处理或者引入新的变量表示题设中的变量,减少变量,再结合前两种方法处理.
(4)放缩分析法:结合函数的不等式链放缩或者利用基本不等式放缩,减少变量.
(5)几何意义分析法:观察其中变量的结构特征,是否蕴含几何意义,数形结合,减少变量.
上述五种方法,有联系又有区别,一般以一个为主,相辅相成,结合使用.
【常见题型与解法探究】
题型一、主元分析法
【罗师导航】合理选择已知范围的变量为主构造函数,一般选择原则构造简单函数或者基本函数优先
【典例1-1】已知函数.设
(1) 讨论函数f(x)的单调区间;
(2)对任意的,总存在,使不等式成立,求实数的取值范围.
【能力达标训练】
【1-1】已知函数是定义在R上奇函数,当时,.若对任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【1-2】(多选)已知是定义在区间,上的奇函数,且(1),若,,,时,有.若对所有,,,恒成立,则实数的取值范围可能是( )
A.(-∞,-6] B.(-6,6) C.(-3,5] D.[6,+∞)
【1-3】已知函数若存在实数,对任意,都有,则的最大值是__________.
【1-4】已知定义在上的函数在区间上的最大值是,最小值是.
(1)求函数的解析式;
(2)若时,恒成立,求实数的取值范围.
题型二、参变分离分析法
【罗师导航】一般的参变分离思路:代数分离(含构造分离)或者局部分离(含几何分离)等
【典例2-1】已知.
(1)求证:仅有一个极值;
(2)若存在,使对任意恒成立,求实数的取值范围.
【典例2-2】已知函数,.当,时,若恒成立,求的最大值.
【能力达标训练】
【2-1】当时,不等式,,恒成立,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
【2-2】已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,,求实数的取值范围.
【2-3】已知函数,.当,时,若恒成立,求ab的最大值.
题型三、换元分析法
【罗师导航】常见的换元思路:隐零点代换、设新元、整体替换等
【典例3-1】已知函数,,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例3-2】若存在正实数x,y,使得等式成立,其中e为自然对数的底数,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例3-3】若直线与函数的图象无交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【能力达标训练】
【3-1】若,令,则的最小值属于( )
A. B. C. D.
【3-2】已知函数有三个不同的零点,且,则的值为( )
A.3 B.4 C.9 D.16
【3-3】已知函数,,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【3-4】已知函数.若在函数的定义域内,总有成立,试求的最大值.
【3-5】已知函数,,若,,求的最小值
题型四、放缩分析法
【罗师导航】常见的放缩思路:不等式的性质、函数不等式链(蕴含切线放缩)、均值不等式等
【典例4-1】已知,,函数.若恒成立,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【典例4-2】正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【能力达标训练】
【4-1】已知直线是曲线的切线,则的最小值为( )
A. B.0 C. D.3
【4-2】已知定义在上的奇函数满足:当及时,不等式恒成立.若对任意的,不等式恒成立,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【4-3】已知实数,,满足且,若,则( )
A. B. C. D.
【4-4】已知函数及其导数满足,,对满足的任意正数,都有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【4-5】实数,,满足.若不等式对任意的,都成立,则的取值范围是___________.
【4-6】已知,二次三项式对于一切实数x恒成立,又,使成立,则的最小值为____.
题型五、几何意义分析法
【罗师导航】常见的两元几何意义结构:斜率、距离、圆锥曲线的定义、图像的位置