第一篇:如,在介绍等式恒成立问题原理之后
如,在介绍等式恒成立问题原理之后
基本原理:a1x2b1xc1a2x2b2xc2对于任意的x都成立,则有特别的axbxc0对于任意的x都成立,则有
我会使用以下两题,配合教学
例:二次函数f(x)满足f(x1)f(x)2x,且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(答案:f(x)=x2-x+1)
(2)在区间1,1上,y= f(x)的图象恒在y=2x+m的图象上方,确定实数m的范围.(答案:
m<-1.)
ax21例:函数y=f(x)=(a,b,c∈R,a>0,b>0)是奇函数,当x>0时,f(x)有最小值2,其中bbxc
5∈N且f(1)<.2
1(1)试求函数f(x)的解析式;(答案:f(x)=x+)x
(2)问函数f(x)图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.(答案:(1+2,22),(1-2,-22))
第二篇:函数、不等式恒成立问题解法(教案)
函数、不等式恒成立问题解题策略
教学目标:
1.通过对不同问题的解题探讨归纳该类问题的一般解法
2.培养学生的分析问题和灵活应用知识解决问题的能力
3.培养学生的数形结合能力
重难点:
分析解决问题的能力,数形结合思想方法的应用 教学方法:
指导练习法
教学过程:
一、复习回顾
引例:(9月月考)
23、已知二次函数f(x)满足f(x1)f(x)2x且f(0)1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在区间1,1上的最大值和最小值。
(3)当x[1,1]时,不等式:f(x)2xm恒成立,求m的范围。
二、归纳:(恒成立问题的基本类型)
类型1:设f(x)ax2bxc(a0),(1)f(x)0在xR上恒成立a0且0;(2)f(x)0在xR上恒成立a0且0。
类型2:设f(x)ax2bxc(a0)
bbb
(1)当a0时,f(x)0在x[,]上恒成立2a或2a或2a,f()00f()0
f(x)0在x[,]上恒成立f()0
)0
f(
(2)当a0时,f(x)0在x[,]上恒成立f()0
f()0
b
f(x)0在x[,]上恒成立b
2a
或2a
或b
2a
f()00f()0
类型3:
f(x)对一切xI恒成立f(x)minf(x)对一切xI恒成立f(x)max。类型4:
f(x)g(x)对一切xI恒成立f(x)的图象在g(x)的图象的上方或(xI)恒成立。
f(x)ming(x)max
三、例题讲评
例1:若不等式2x1m(x21)对满足2m2的所有m都成立,求x的范围。
解析:我们可以用改变主元的办法,将m视为主变元,即将元不等式化为:m(x21)(2x1)0,;f(2)0令f(m)m(x21)(2x1),则2m2时,f(m)0恒成立,所以只需即
f(2)0
12(x1)(2x1)0
x(,所以x的范围是
222(x1)(2x1)0
71,32)。
例2:若不等式(m1)x2(m1)x20的解集是R,求m的范围。
解析:要想应用上面的结论,就得保证是二次的,才有判别式,但二次项系数含有参数m,所以要讨论m-1是否是0。
(1)当m-1=0时,元不等式化为2>0恒成立,满足题意;
m10
(2)m10时,只需,所以,m[1,9)。2
(m1)8(m1)0
变式:
(1)若不等式x2mx20在x1,2上恒成立,求m的范围。(2)若不等式x2mx20在x1,2上恒成立,求m的范围。(3)若不等式x2mx20在m1,2上恒成立,求x的范围。例3:已知a0,a1,f(x)xa,当x(1,1)时,有f(x)解析:由f(x)xa
x
x
恒成立,求实数a的取值范围。
12,得x
a,在同一直角坐标系中做出两个函数的图象,如果两个函12
a及(1)
x
数分别在x=-1和x=1处相交,则由1
a
1得到a分别等于2和0.5,并作出函数
1x1x2xx
y2及y()的图象,所以,要想使函数xa在区间x(1,1)中恒成立,只须y2在22
区间x(1,1)对应的图象在yx在区间x(1,1)对应图象的上面即可。当a1时,只有a2
才能保证,而0a1时,只有a
才可以,所以a[,1)(1,2]。
四:小结
对不同的问题的采取的方法是不一样的,要根据具体的情境灵活选择。但一定要借助图像去分析才能选择好恰当的方法去解题。在分类讨论时要注意分类的完整性和合理性,在等号成立的情况下一定要仔细思考。五:同步练习
1、设f(x)lg
12a
4xx
如果x(.1)时,f(x)恒有意义,求a的取值范围。,其中aR,分析:如果x(.1)时,f(x)恒有意义,则可转化为12xa4x0恒成立,即参数分离后a解。
解:如果x(.1)时,f(x)恒有意义12xa4x0,对x(,1)恒成立.a
124
xx
124
x
x
(2x
2
2x),x(.1)恒成立,接下来可转化为二次函数区间最值求
(2
x
2
2x)x(.1)恒成立。
令t2x,g(t)(tt2)又x(.1)则t(,)ag(t)对t(,)恒成立,又
113
3g(t)在t[,)上为减函数,g(t)maxg(),a。
2244
112、设函数是定义在(,)上的增函数,如果不等式f(1axx2)f(2a)对于任意x[0,1]恒成立,求实数a的取值范围。
分析:本题可利用函数的单调性把原不等式问题转化为1axx22a对于任意x[0,1]恒成立,从而转化为二次函数区间最值求解。
解:f(x)是增函数f(1axx2)f(2a)对于任意x[0,1]恒成立
1axx2a对于任意x[0,1]恒成立
xax1a0对于任意x[0,1]恒成立,令g(x)xax1a,x[0,1],所以原
问题g(x)min0,又g()xnim)(0ag,0
a
(g,)20a
2
2a2,即g(x)min
1a,a0
2aa1,2a0易
4
2,a2
求得a1。
3、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。
分析:在f(x)a不等式中,若把a移到等号的左边,则原问题可转化为二次函数区间恒成立问题。
解:设F(x)= f(x)-a=x2-2ax+2-a.ⅰ)当=(-2a)2-4(2-a)=4(a-1)(a+2)<0时,即-2 ⅱ)当=4(a-1)(a+2)0时由图可得以下充要条件: 0(a1)(a2)0 即a30 f(1)0 a1,2a 1,2 得-3a-2; 综上所述:a的取值范围为[-3,1]。 4、当x(1,2)时,不等式(x-1)2 分析:若将不等号两边分别设成两个函数,则左边为二次函数,右边为对数函数,故可以采用数形结合借助图象位置关系通过特指求解a的取值范围。 解:设T1:f(x)=(x1)2,T2:g(x)logax,则T1的图象为右图所示的抛物线,要使对一切x(1,2), f(x) T1的图象一定要在T2的图象所的下方,显然a>1,并且必须也只 需g(2)f(2) 故loga2>1,a>1,1 分析:原方程可化成lg(x2+20x)=lg(8x-6a-3),从而得x2+20x=8x-6a-3>0,若将等号两边分别构造函数即二次函数y= x2+20x与一次函数y=8x-6a-3,则只需考虑这两个函数的图象在x轴上方恒有唯一交点即可。 解:令T1:y1= x2+20x=(x+10)2-100, T2:y2=8x-6a-3,则如图所 示,T1的图象为一抛物线,T2的图象是一条斜率为定值8,而截距不定的直线,要使T1和T2在x轴上有唯一交点,则直线必须位于l1和l2之间。(包括l1但不包括l2) 当直线为l1时,直线过点(-20,0)此时纵截距为-6a-3=160,a= 1636 ; 2当直线为l2时,直线过点(0,0),纵截距为-6a-3=0,a=∴a的范围为[ 1636, 12)。 6、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。 分析:在不等式中出现了两个变量:x、P,并且是给出了p的范围要求x的相应范围,直接从x的不等式正面出发直接求解较难,若逆向思维把 p看作自变量,x看成参变量,则上述问题即可转化为在[-2,2]内关于p的一次函数函数值大于0恒成立求参变量x的范围的问题。解:原不等式可化为(x-1)p+x2-2x+1>0,令 f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,则原问题等价于f(p)>0在p∈[-2,2]上恒成立,故有: x10x10 方法一:或∴x<-1或x>3.f(2)0f(2)0 x3或x1f(2)0x4x30 方法二:即2解得:∴x<-1或x>3.f(2)0x1或x1x10 lg2ax 7.若不等式lg(ax) 1在x∈[1,2]时恒成立,试求a的取值范围。 x1 解:由题设知2ax0,得a>0,可知a+x>1,所以lg(ax)0。原不等式变形为lg2axlg(ax)。2],可得2x10 2axax,即(2x1)ax。又x[1,a x2x1 1111f(x)11 22x1恒成立。设22x1,在x∈[1,2]上为减函数,可得 f(x)minf(2) 23,知 a 3。综上知 0a 23。 lg2ax 关键点拨:将参数a从不等式lg(ax) 1 中分离出来是解决问题的关键。 f(a)f(b)ab 0 8.已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数且f(1)1,若a、b∈[-1,1],a+b≠0,有(1)判断函数f(x)在[-1,1]上是增函数还是减函数。 11 fxf2x 22。(2)解不等式。 1]、a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围。(3)若f(x)m2am1对所有x[1,解:(1)设1x1x21,则 f(x1)f(x2)f(x1)f(x2) f(x1)f(x2) x1x 2(x1x2)0,可知f(x1)f(x2),所以f(x)在[-1,1]上是增函数。 11x12 1 12x 12 11x2x(2)由f(x)在[-1,1]上是增函数知 11 x|xx 42 42解得,故不等式的解集 (3)因为f(x)在[-1,1]上是增函数,所以f(x)f(1)1,即1是f(x)的最大值。依题意有 m 2am11,对a∈[-1,1]恒成立,即m 2am0恒成立。 令 g(a)2mam,它的图象是一条线段,那么 g(1)m2m0 2 g(1)m2m0m(,2]{0}[2,)。 关键点拨:对于(1),抽象函数单调性的证明往往借助定义,利用拼凑条件,判断差的符号。对于(2),后一步解不等式往往是上一步单调性的继续,通过单调性、函数值的大小转化到自变量的大小上来。对于 (3),转换视角变更主元,把m2am0看作关于a的一次函数,即g(a)2mam在a∈[-1,1]上大于等于0,利用g(a)是一条直线这一图象特征,数形结合得关于m的不等式组,从而求得m的范围。 导数的应用4—恒成立问题 高中数学中的恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,考查综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:1.一次函数型;2.二次函数型;3.变量分离型;4.根据函数的奇偶性、周期性等性质;5.直接根据函数的图象;6.利用导数求解。 “恒成立”的含义,一定是比“比最大的还大”或“比最小的还小”。因此恒成立问题往往又可以转化为求函数最值的问题。A组: 1.(1)实数k为何值时不等式ex kx对任意xR恒成立?(2)实数k为何值时关于x的不等式lnxkx 恒成立? 2.已知函数f(x)x3ax2x1,aR,若函数f(x)在区间23,1 3 内是减函数.求a的取值范围.3.已知函数f(x)=-ax3-x2+x(a∈R),当x≥1 时,f(x)≤ax恒成立,求实数a的取值范围. 4.设函数f(x)=ex-e- x,若对任意的x≥0都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围. 5.若关于x的方程x2 2alnx2ax(a>0)有唯一解,求实数a的值. 6.已知f(x)ln(x1),g(x)11 x1,试证:对任意的x>0,都有f(x)g(x)成立. 7.已知函数f(x)ex kx,xR。 (Ⅰ)若ke,试确定函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)若k0,且对于任意xR,f(x)0恒成立,试确定实数k的取值范围; B组: 1.设函数f(x) sinx 2cosx . (Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)如果对任何x≥0,都有f(x)≤ax,求a的取值范围. 2.设函数f(x) lnx 1x lnxln(x1).(Ⅰ)求f(x)的单调区间和极值;(Ⅱ)是否存在实数a,使得关于x的不等式f(x)≥a的解集为(0,+)?若存在,求a的取值范围;若不存在,试说明理由. 3.设函数f(x) xlnx (x0且x1)。1(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)已知2x xa对任意x(0,1)成立,求实数a的取值范围。 (x)=ln2 (1+x)-x24.已知函数f1x .(I)求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)若不等式(1 1n)na e对任意的nN*都成立(其中e是自然对数的底数),求的最大值.5.设函数f(x)x2bln(x1),其中b0. (Ⅰ)当b 时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;(Ⅱ)求函数f(x)的极值点; (Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式ln111n1n2n 3都成立. 6.已知Ax n(an,bn)(nN*)是曲线ye上的点,a1a,Sn是数列{an}的前n项和,且满足 S22 n3n2anSn1,an0,n2,3,4,….(I)证明:数列 bn2 (n≤2)是常数数列; bn (II)确定a的取值集合M,使aM时,数列{an}是单调递增数列; (III)证明:当aM时,弦AnAn1(nN*)的斜率随n的增大而单调递增. 7.已知函数f(x)x2 |x1|,g(x)x3ax(a0),若x1[1,2],x2[2,3],使得 f(x1)x1 g(x2)恒成立,求实数a是取值范围. 1 论文导读:例谈不等式恒成立中参数范围的确定,初中数学论文。 论文关键词:例谈不等式恒成立中参数范围的确定 确定恒成立不等式中参数的取值范围,常需灵活应用函数与不等式的基础知识在两者间进行合理的交汇,因此此类问题属学习的重点;然而,怎样确定恒成立不等式中参数的取值范围?课本中从未论及,但它却成为近年来命题测试中的常见题型,因此此类问题又属学习的热点;在确定恒成立不等式中参数的取值范围时,需要在函数思想与数形结合思想指引下,灵活地进行代数变换、综合地运用所学知识初中数学论文,方可取得较好的解题效果,因此此类问题的求解当属学习的难点.笔者试对此类问题的求解策略与方法作一提炼总结. 一、不等式解集法 不等式在集合A中恒成立等价于集合A是不等式解集B的子集;通过求不等式的解集并研究集合间的关系便可求出参数的取值范围. 例1 已知时,不等式|x2-5|<4恒成立,求正数a的取值范围. 解 由得;由| x2-5 | < 4得1< x2< 9,-3 < x <-1或1 < x < 3.记A =,B =(-3,-1)∪(1, 3),则AB.∴-3 ≤<≤-1(无解)或1≤<≤3,∴0< a≤,故正数a的取值范围(0, ]. 二、函数最值法 已知函数f(x)的值域为 [m, n],则f(x)≥a恒成立f(x)min≥a,即m > a;f(x)≤a恒成立n≤a.据此,可将恒成立的不等式问题,转化为求函数的最大、最小值问题. 例2 若不等式2x-1 > m(x2-1)对满足-2≤m≤2的一切m都成立,求实数x的取值范围. 分析 若将原问题转化为集合[-2, 2 ]是关于m的不等式(x2-1)m<2x-1的解集的子集,则解不等式需分类讨论.若今f(m)=(x2-1)m-(2x-1),则可将问题转化为f(m)在[-2, 2 ]上的最大值小于零,而f(m)是“线性”函数初中数学论文,则最值在区间端点处取得,便有如下简解. 解 令 f(m)=(x2-1)m-(2x-1),则 f(m)< 0 恒成立 f(m)max< 0,解之得 例3 若不等式x2-m(4xy-y2)+ 4m2y2≥0对一切非负的x, y值恒成立,试求实数m的取值范围. 解 若y = 0,则原不等式恒成立;若y≠0,则原不等式可化为 ≥0;令t =,则t≥0且g(t)= t2-4mt + m + 4m2≥0.问题转化为二次函数g(t)在区间[0,+∞)上的最小值非负. 故有 或 .解得m的范围为(-∞, -] ∪[0,+∞). 说明 二次函数的图象与性质是中学数学中的重点内容,利用二次函数在区间上的最值来研究恒成立问题,可使原本复杂的问题变得易于解决. 三、参数分离法 将参变元与主变元从恒不等式中分离,则在求函数最值时可避免繁冗的分类讨论,从而更好地实施“函数最值法”. 例4 若不等式2x + 2≤a(x + y)对一切正数x, y恒成立,求正数a的最小值. 解 参数分离,得a≥= f(x, y).∵x +3y≥2,∴3(x+y)≥2x + 2,∴f(x, y)≤3初中数学论文,∴a≥f(x, y)max=3,∴a的最小值为3. 例5 奇函数 f(x)是R上的增函数,若不等式f(m·3x)+ f(3x-9x-2)< 0对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围. 解 ∵f(x)为奇函数,∴原不等式等价于:f(m·3x)< f(3x-9x-2),又f(x)在R上为增函数,∴m·3x<3x-9x-2,不等式两边同除以3x,得m<3 x +-1= f(x). ∵3 x +≥2,当且仅当3 x =时取“=”,∴f(x)min =2-1,故所求m的取值范围为(-∞, 2-1). 说明(1)在求解本例时,若无分离参数的求简意识,则必转化为含参二次函数在区间上的最值问题,不可避免地要进行分类讨论. (2)诸多数学问题在通过代数变形后均可转化为形如f(x)= ax+型函数的最值问题,其最值的求解通常用重要不等式或函数单调性来完成. 四、数形结合法 将恒成立的不等式问题,合理转化为一函数图像恒在另一函数图象的上(下)方初中数学论文,进而利用图形直观给出问题的巧解. 例6 若不等式 3 | x + a |-2x + 6 > 0 在R中恒成立,求实数a的取值范围. 解 尝试前述方法均较麻烦,而将原不等式变为 | x + a | >x-2,令f(x)= | x + a |,g(x)=x-2,作出它们的图象如右图所示,便有-a < 3即a >-3,所求范围为(-3,+∞). 综上所述,求恒成立不等中参数的取值范围固然有四类彼此相联的思考方法,但是,只有在函数思想的指导下,树立数形结合与参数分离的求简意识,面对具体问题时才能取得良好的解题效果. 龙源期刊网 http://.cn 构造直线巧破不等式恒成立问题 作者:苏文云 来源:《学习与研究》2013年第05期 不等式恒成立,求解参变量取值范围的问题,由于集不等式、方程、函数知识于一身,可以较好地考查学生的综合素质与能力,因而,在高考中备受青睐,本文从构造直线人手,给出破解不等式恒成立问题的几种简便且有效的思维策略,用以抛砖引玉。第三篇:导数的应用4—恒成立问题
第四篇:例谈不等式恒成立中参数范围的确定论文
第五篇:构造直线巧破不等式恒成立问题