内容正文:
2024版数学(湘教)
第二章函数
创新拓展系列(三)与二次函数
有关的能成立和恒成立问题
二次函数中的能成立和恒成立问题是常见的题型,解决此类问题关键是利用数形结
合及单调性,求出函数的最值,再根据条件求解.考查数学运算和逻辑推理素养.
【典例】
已知两函数fx)=8x2+16x一k,g6w)=2x2+4x十4,其中k为实数.
(1)对任意x∈[一3,3],都有fx)≤gx)成立,求k的取值范围;
(2)存在x∈[-3,3],使fx)≤gx)成立,求k的取值范围:
(3)对任意x1,x2∈[-3,3],都有fx)≤g2),求k的取值范围.
[思维点拨](1)构造函数hx)=fx)-gx),根据h(x)max≤0求解;
(2)构造函数h(c)=f(x)一g(x),根据h(x)min≤0求解;
(3)根据题意,根据f(x)max≤g(x)min求解.
解:(1)设hx)=fx)-gx)=6x2+12x-4-k,问题转化为x∈[-3,3]时,hx)≤0恒
成立,故h(x)max≤0.由二次函数的性质可知h(x)max=h(3)=86-k,有86-k≤0,得k≥86.
(2)由题意,存在x∈[-3,3],使fx)≤g)成立,即hx)=fx)-gx)=6x2+12x-4
一k≤0在x∈[-3,3]上有解,故h(x)min≤0.由二次函数的性质可知h(x)min=h(-1)=
10-k,有-10-k≤0,得k≥-10.
(3)对任意x1,x2∈[一3,3],都有fx)≤gx2)成立,所以fx)max≤gc)mim,x∈[-3,
3].由二次函数的性质可得f(x)maxf(3)=120-k,gx)mim=g(-1)=2.故有120-k≤2,得
k≥118.
【思维升华】1由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键
(1)一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数。
(2)两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否
已分离.这两个思路的依据是:afx)恒成立afx)max,afx)恒成立.afx)min.
2.ax2+bx十c<0(a>0)在区间[m,m上恒成立的条件.设fx)=a+bx十c,则
f(m)<0,
ax2+bx十c>0(a<0)在区间[m,n上恒成立的条件.设fx)=ar2+bx十c,则
f(n)<0.
f(m)>0,
f(n)>0.
新学
【创新集训】
1.设函数f6x)=mx2-mx一1,若对于x∈[1,3],fx)水一m十4恒成立,则实数m的
取值范围为(
A.(-∞,0]
c.(-∞,0u0,9
解析:由题意,
f(x)<-m+4
对于
x∈[1,3]
恒成立,即
$$m \left( x ^ { 2 } - x + 1 \right) < 5$$
对于:
x∈[1,\right.
3]恒成立.
·当
x∈[1,3]
时,
$$x ^ { 2 } - x + 1 \in \left[ 1 , 7 \right] , \therefore$$
不等式
f
(x)<-m+4等价于
$$m < \overrightarrow { x ^ { 2 } - x + 1 } \cdot$$
5
当x=3时,
$$\overline { x ^ { 2 } - x + 1 }$$
取最小值
$$i _ { 7 } , \therefore$$
若要不等式
$$m < \frac { 5 } { x ^ { 2 } - x + 1 }$$
对于
x∈[1,3]
恒成立,则必
须满足
$$m < \frac { 5 } { 7 } ,$$
因此,实数m的取值范围为
$$\left( - \infty , \frac { 5 } { 7 } \right) ,$$
故选D.
答案:D
2.已知函数fx)=x2+mx一1,若对于任意x∈[m,m十1,都有fx)<0成立,则实
数m的取值范围是
解析:作出二次函数fx)的草图如图所示,对于任意x∈[m,m+1],都有fx)<0,
o.e -1s0.
[m2+m2-1<0,
得-2<m<0,
答案:〔90
课下巩固检测卷(八)
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