内容正文:
专题02 恒成立、能成立问题
【方法技巧与总结】
1、利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
2、不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,,,.
(1)若,,有成立,则;
(2)若,,有成立,则;
(3)若,,有成立,则;
(4)若,,有成立,则的值域是的值域的子集.
【题型归纳目录】
题型一:分离参数
题型二:判别式法
题型三:数形结合
题型四:多变量的恒成立问题
题型五:主元法
题型六:直接法
【典型例题】
题型一:分离参数
例1.(2022·湖北·高一期中)若对任意,恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】因为,所以,所以不等式可化为,
设,,则,则,
因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,即,所以,
故答案为:
例2.(2022·江苏苏州·高一期中)设函数
(1)若不等式的解集是,求不等式的解集;
(2)当时,对上恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为不等式的解集是,
所以是方程的解,
由韦达定理得:,
故不等式为,即,
解得或,
所以不等式的解集为;
(2)当时,在上恒成立,
即在上恒成立,只需,
令,令,,
则,所以,
因为函数在上单调递减,所以当时,,
所以所以实数a的取值范围为
例3.(2022·全国·高一专题练习)若函数
(1)求的最小值及取最小值时所对应的值;
(2)若对于任意使恒成立,求实数的范围.
【解析】(1)令,且,即,对称轴为,所以在上单调递减,在上单调递增,所以时,,此时,即,所以的最小值为,此时;
(2)对于任意使恒成立,即时,,
令,且,即,对称轴为,所以在上单调递减,在上单调递增,所以时,,此时,即,所以,故实数的范围为.
变式1.(2022·全国·高一专题练习)已知函数,(且,为常数),若为上的奇函数,且满足.
(1)求实数的值,并判断函数的单调性(不用证明);
(2)对任意不等式恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为是上的奇函数,所以
,解得
此时,
即函数为上的奇函数
由得,单调递减,且,因此单调递增,
所以在上单调递增
(2)因为函数为上的奇函数所以不等式可化为
由于为上的单调增函数
所以不等式等价于
因为,所以有恒成立
又由于当时,(当且仅当时等号成立)
所以
变式2.(202