高考数学:不等式恒成立、能成立、恰成立问题
高中数学不等式的恒成立、能成立、恰成立问题
专题:不等式的“恒成立”、“能成立”、“恰成立”问题不等式恒成立问题若不等式A x f >)(在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上A x f >min )]([ 若不等式B x f <)(在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上B x f <max )]([当)(x f 的最值取不到时,注意表达要准确,如1)(<x f ,则)(x f m >恒成立⇔1≥m 不等式中能成立...问题(有解) 若在区间D 上存在实数X 使不等式A x f >)(成立,则等价于在区间D 上A x f >max )]([ 若在区间D 上存在实数X 使不等式B x f <)(成立,则等价于在区间D 上B x f <min )]([ 不等式中恰成立问题若不等式A x f >)(在区间D 上恰成立,则等价于不等式A x f >)(的解集为D 若不等式B x f <)(在区间D 上恰成立,则等价于不等式B x f <)(的解集为D 利用一次函数的性质对于一次函数]),[)(0()(n m x a b ax x f ∈≠+=有:①0)(>x f ?恒成立⎩⎨⎧>>⇔0)(0)(n f m f ②0)(<x f ?恒成立⎩⎨⎧<<⇔0)(0)(n f m f 结论:若一个不等式中有两个变量,如果已知最高次数是一次变量的范围求另一变量范围的问题构造一次函数例:已知1log 6log )1()(323++⋅--=x a x a x x f ,当]1,0[∈x 时,)(x f 恒为正数,求a 的取值范围。
[3331<<a ]变式:当]4,2[∈x 时,若不等式042)2(2<-+-a a x 恒成立,求实数a 的范围()1,2-∈a变式:已知定义在R 上的奇函数()f x 在()0,+∞上是增函数且(1)(2)f ax f x +≤+对任意1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦都成立,则实数a 的取值范围 (]2,∞- 利用二次函数的判别式对于二次函数),0()(2R x a c bx ax x f ∈≠++=有①0)(>x f 恒成立⎩⎨⎧<-=∆>⇔0402ac b a②0)(<x f 恒成立⎩⎨⎧<-=∆<⇔0402ac b a结论:若一个不等式中有两个变量,如果已知高次变量的范围求另一变量范围的问题构造高次函数或分离参数。
高考数学:不等式恒成立、能成立、恰成立问题
不等式恒成立、能成立、恰成立问题一、不等式恒成立问题的处理方法 1、转换求函数的最值:(1)若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >,⇔()f x 的下界大于A(2)若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <,()f x 的上界小于A例1、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。
例恒成立,试求实数a 的取值范围;例数,且当⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πθ时,有f .例4、已知函数)0(ln )(44>-+=x c bx x ax x f 在1=x 处取得极值3c --,其中a 、b 为常数.(1)试确定a 、b 的值; (2)讨论函数)(x f 的单调区间;(3)若对任意0>x ,不等式22)(c x f -≥恒成立,求c 的取值范围。
2例例恒成立,求实数x 的取值范围例若不等式2()1f x x x a '--+>对任意(0)a ∈+∞,都成立,求实数x 的取值范围.3、分离参数法(1)将参数与变量分离,即化为()()g f xλ≥(或()()g f xλ≤)恒成立的形式;(2)求()f x在x D∈上的最大(或最小)值;(3)解不等式()max()g f xλ≥(或()()ming f xλ≤) ,得λ的取值范围。
适用题型:(1)参数与变量能分离;(2)函数的最值易求出。
例8、当(1,2)x∈时,不等式240x mx++<恒成立,则m的取值范围是 .例ba,满足什么条件时,)(xf取a表示出b的取值范围.4例________ 例11、当x(1,2)时,不等式<a恒成立,求a的取值范围。
二、不等式能成立问题的处理方法若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A>;若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.例12、已知不等式ax x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围______例13、若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .例a 的取值范围例a b ⋅=___________例[)+∞,0,试求实数a 的值.例17、已知两函数f(x)=8x2+16x-k ,g(x)=2x3+5x2+4x ,其中k 为实数。
不等式恒成立、能成立、恰成立问题
1不等式恒成立、能成立、恰成立问题分析及应用庆阳二中 曹久贤恒成立,也就是一个代数式在某一个给定的范围内总是成立的,例如:x²≥0,在实数范围即x∈R 内恒成立能成立,也就是一个代数式在某一个给定的范围内存在值使这个代数式成立,使代数式成立的值有可能是一个,两个或是无穷多个,即个数是不定的,而在这个给定的范围内可以存在使这个代数式不成立的值,也可以不存在这样的值,例如:x+1>0在x>-2上能成立.恰成立,也就是一个代数式在某一个给定的范围内恰好是成立的,或是说这个代数式只有在这个范围内成立,在这个范围外的值都不能使这个代数式成立,而这个代数式里面的值均能使这个代数式成立.例如:(x-1)²=0,在x=1时恰成立.可以说恰成立是恒成立的一种特例,在给定的范围内恰成立肯定是恒成立的,但是恒成立的条件中还有可能符合代数式的在给定的范围之外,即恒成立不一定包含了满足这个代数式的所有的值,但是恰成立包含了满足这个代数的值,并且给定的范围也全都满足这个代数式. 例如:x+1>0在x>-5上是能成立的,在x>-1上是恰成立也是恒成立的.而在-1<x<9上是恒成立但不是恰成立.常见关键词列表如下:多参数恒成立问题举例:例1: 已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若0)()(0],1,1[,>++≠+-∈nm n f m f n m n m 时,若12)(2+-≤at t x f 对于所有的]1,1[],1,1[-∈-∈a x 恒成立,求实数t 的取值范围.二、不等式能成立问题的处理方法:图像法、最值法若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A>; 若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.例2、已知不等式ax x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围______例3、若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.2例4、已知函数()21ln 22f x x ax x=--(0≠a )存在单调递减区间,求a 的取值范围________.三、不等式恰好成立问题的处理方法:韦达定理法、代入法、最值法例5、不等式2ax bx 10++>的解集为1|13x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭则a b ⋅=___________ 例6、已知(),22x ax x x f ++=当[)()x f x ,,1+∞∈的值域是[)+∞,0,试求实数a 的值.例7、已知两函数f(x)=8x 2+16x-k ,g(x)=2x 3+5x 2+4x ,其中k 为实数。
人教版数学-备课资料 恒成立_能成立_恰成立.
恒成立·能成立·恰成立在平时的学习中,我们经常会遇到“已知含有参数的不等式在某个条件下恒成立,能成立,恰成立或部分成立 ,求参数的范围”.这个问题如何解呢?1.恒成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于函数()x f 在区间D 上的最小值大于A ,若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于函数()x f 在区间D 上的最大值小于B .例1 (2006江苏卷)设a 、b 、c 是互不相等的正数,则下列等式中不恒成立....的是 ( ).A.||||||c b c a b a -+-≤-B.aa a a 1122+≥+ C.21||≥-+-ba b a D.a a a a -+≤+-+213 【思路点拨】本题主要考查.不等式恒成立的条件,由于给出的是不完全提干,必须结合选择支,才能得出正确的结论。
【正确解答】因为()()||||||a b a c b c a c b c -=---≤-+-,所以(A )恒成立; 在(B )两侧同时乘以2,a 得()()()()()()2434332*********a a a a a a a a a a a a +≥+⇐-+-≥⇐---≥⇐-++≥所以(B )恒成立;(C )中,当a>b 时,恒成立,a<b 时,不成立; (D≤C )也可运用排除法,C 选项21≥-+-ba b a ,当a-b<0时不成立。
【解后反思】本题主要考查不等式的相关知识,运用公式一定要注意公式成立的条件 如果)""(2R,,22号时取当且仅当那么==≥+∈b a ab b a b a如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba 【例2】(2005年春考,北京卷,理14)若关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞,则实数a 的取值范围是 ;若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .【分析及解】第一个填空是不等式恒成立的问题,设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞()0>⇔x f 在()+∞∞-,上恒成立()0min >⇔x f ,即(),0442min >+-=a a x f 解得04<<-a第二个填空是不等式能成立的问题. 设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集()3-≤⇔x f 在()+∞∞-,上能成立()3min -≤⇔x f ,即(),3442min -≤+-=a a x f 解得6-≤x 或2≥x . 【例3】(2005年,湖北卷,理,文17)已知向量),,1(),1,(2t x x x -=+=若函数()b a x f⋅=在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.【分析及解】 依定义,)1()1()(232t tx x x x t x x x f +++-=++-=.23)(2t x x x f ++-='则()x f 在区间()1,1-上是增函数等价于()0>'x f 在区间()1,1-上恒成立;而()0>'x f 在区间()1,1-上恒成立又等价于x x t 232->在区间()1,1-上恒成立;设()()1,1,232-∈-=x x x x g进而()x g t >在区间()1,1-上恒成立等价于()()1,1,max -∈≥x x g t考虑到()()1,1,232-∈-=x x x x g 在⎪⎭⎫ ⎝⎛-31,1上是减函数,在⎪⎭⎫ ⎝⎛1,31上是增函数,则()()51max =-=g x g .于是, t 的取值范围.是5≥t . 2. 能成立问题若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,即()A x f >在区间D 上能成立, ,则等价于函数()x f 在区间D 上的最大值大于A ,若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,即()B x f <在区间D 上能成立, ,则等价于函数()x f 在区间D 上的最小值小于B .【例4】(2005年,湖南卷,理21) 已知函数()x x f ln =,()bx ax x g +=221,0≠a . (Ⅰ)若2=b ,且()()()x g x f x h -=存在单调递减区间,求a 的取值范围; 【分析及解】只研究第(I )问.x ax x x h b 221ln )(,22--==时,则.1221)(2xx ax ax x x h -+-=--=' 因为函数h (x )存在单调递减区间,所以)(x h '<0有解. 由题设可知,()x h 的定义域是()+∞,0 ,因此,()0<'x h 有解等价于()0<'x h 在区间()+∞,0能成立,即x xa 212->, ()+∞∈,0x 成立, 进而等价于()x u a min >成立,其中()x xx u 212-=.由()x xx u 212-=1112-⎪⎭⎫⎝⎛-=x 得,()1min -=x u .于是,1->a ,由题设0≠a ,所以a 的取值范围是()()+∞-,00,1 .3. 恰成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()A x f >的解集为D . 若不等式()B x f <在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()B x f <的解集为D ,【例5】 (Ⅰ)已知(),22xax x x f ++=对任意[)()0,,1≥+∞∈x f x 恒成立,试求实数a 的取值范围;(Ⅱ)已知(),22xax x x f ++=当[)()x f x ,,1+∞∈的值域是[)+∞,0,试求实数a 的值.【分析及解】 本题的第(Ⅰ)问是一个恒成立问题,()022≥++=x a x x x f 对任意[)+∞∈,1x 恒成立等价于()022≥++=a x x x ϕ对任意[)+∞∈,1x 恒成立,又等价于1≥x 时,()x ϕ的最小值0≥成立.由于()()112-++=a x x ϕ在[)+∞,1上为增函数, 则()()31min +==a x ϕϕ,所以 3,03-≥≥+a a . 第(Ⅱ问是一个恰成立问题,这相当于()022≥++=xax x x f 的解集是[)+∞∈,1x . 当0≥a 时,由于1≥x 时,()3222≥++=++=xa x x a x x x f ,与其值域是[)+∞,0矛盾,当0<a 时, ()222++=++=xax x a x x x f 是[)+∞,1上的增函数. 所以,()x f 的最小值为()1f ,令()01=f ,即.3,021-==++a a4. 部分成立问题【例6】已知命题P :对实数a ,不等式: 2540ax x -+>对所有实数x 都成立,命题Q :a 满足0342≤+-a a ,若命题“P 或Q ”为真,命题“P 且Q ”为假,求实数a 的取值范围.【分析及解】这是不等式的部分成立问题.解命题P 得,1625>a ,解命题Q 得,31≤≤a . 2540ax x -+> 若命题“P 或Q ”为真,命题“P 且Q ”为假,则等价于命题P 与Q 一个为真,一个为假.把P 和Q 的解集画在数轴上,可直观地得出, 实数a 的取值范围是16251≤≤a 或3>a .。
“恒成立”“能成立”“恰成立”问题
“恒成立”“能成立”“恰成立”问题“恒成立”“能成立”“恰成立”问题在教材中虽然没有专门设计,但这些内容是高中内容的重点、难点,同时也是高考和数学竞赛的热点,又因为它们的解法多样,所以这三类问题考生容易混淆不清,作者认为分离变量法和函数法具有思路清、操作强、易掌握等特点,所以在解决“恒成立”“能成立”“恰成立”问题是很好的方法。
一、“恒成立”问题)(4)1()(4)(2m f x f x f m mx f +-≤-恒成立,则实数m 的取值范围是 。
【解析】(分离变量法) 依据题意得)1(41)1()1(41222222-+--≤---m x x m m x 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞∈,23x 上恒定成立,即12341222+--≤-x x m m 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞∈,23x 上恒成立。
当23=x 时函数1232+--=x x y 取得最小值35-,所以354122-≤-m m , 即0)34)(13(22≥-+m m ,解得23-≤m 或23≥m 。
另解(函数法): 依据题意得)1(41)1()1(41222222-+--≤---m x x m m x 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞∈,23x 上恒定成立, 即≤-++--22214123m m x x 0在⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞∈,23x 上恒成立。
令x t 1=,则⎥⎦⎤ ⎝⎛∈32,0t ∴014123222≥-++--m m t t 在⎥⎦⎤ ⎝⎛∈32,0t 上恒成立,令=)(t g 22214123m m t t -++-- ∴0)0(≥g 且0)32(≥g ∴得23-≤m 或23≥m 【温馨提示1】本题是较为典型的恒成立问题,解决恒成立问题的第一种解法是利用分离变量转化为最值的方法求解,即对原有不等式通过度离变量的方法分离出变量式使其成为)()(x g m f ≤,然后解)(x g 这个函数的最小值得k x g ≥)((或k x g >)(),所以k m f ≤)(,若对原有不等式通过度离变量的方法他离出变量式使其成为)()(x g m f <,然后解)(x g 这个函数的最小值得k x g ≥)(或k x g >)(,所以k m f <)((或k m f ≤)(),其基本步骤:分离变量,构造函数,求最值。
不等式的恒成立、能成立、恰成立问题
不等式的恒成立、能成立、恰成立问题1.恒成立问题:恒成立问题的基本类型类型1:对于一次函数],[,)(n m x b kx x f ∈+=有:⎩⎨⎧<<⇔<⎩⎨⎧>>⇔>0)(0)(0)(,0)(0)(0)(n f m f x f n f m f x f 恒成立恒成立 例1:若不等式)1(122->-x m x 对满足22≤≤-m 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:0)12()1(2<---x x m , 令)12()1()(2---=x x m m f ,则22≤≤-m 时,0)(<m f 恒成立,所以只需⎩⎨⎧<<-0)2(0)2(f f 即⎪⎩⎪⎨⎧<---<----0)12()1(20)12()1(222x x x x ,所以x 的范围是)231,271(++-∈x 。
类型2:设)0()(2≠++=a c bx ax x f ],[βα∈x(1)当0>a 时,],[0)(βα∈>x x f 在上恒成立⎪⎩⎪⎨⎧>>-⎪⎩⎪⎨⎧<∆≤-≤⎪⎩⎪⎨⎧><-⇔0)(2020)(2βββαααf a b a b f a b 或或 ],[0)(βα∈<x x f 在上恒成立⎩⎨⎧<<⇔0)(0)(βαf f (2)当0<a 时,],[0)(βα∈>x x f 在上恒成立⎩⎨⎧>>⇔0)(0)(βαf f ],[0)(βα∈<x x f 在上恒成立⎪⎩⎪⎨⎧<>-⎪⎩⎪⎨⎧<∆≤-≤⎪⎩⎪⎨⎧><-⇔0)(2020)(2βββαααf a b a b f a b 或或 例2:若不等式22210x mx m -++>对01x ≤≤的所有实数x 都成立,求m 的取值范围. 12m >- 类型3:设)0()(2≠++=a c bx ax x f ,R x ∈(1)R x x f ∈>在0)(上恒成立00<∆>⇔且a ;(2)R x x f ∈<在0)(上恒成立00<∆<⇔且a 。
不等式恒成立、能成立、恰成立问题分析及应用
不等式恒成立、能成立、恰成立问题分析及应用问题引入:例1 :已知不等式0122>+-ax x 对]2,1[∈x 恒成立,其中0>a .求实数a 的取值范围. 分析:思路1、通过化归最值,直接求函数12)(2+-=ax x x f 的最小值解决,即0)(min >x f 。
思路 2、通过分离变量,转化到)1(21212x x x x a +=+<解决,即min 2)21(xx a +<。
思路3、通过数形结合,化归到ax x 212>+作图解决,即12+=x y 图像在ax y 2=的上方.小结:不等式恒成立问题的处理方法 1、转换求函数的最值:⑴若不等式()A f x <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()()min A f x f x <⇔的下界大于A⑵若不等式()B f x >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()()max B f x f x >⇔的上界小于B 。
2、分离参数法(1) 将参数与变量分离,即化为()()g f x λ≥(或()()g f x λ≤)恒成立的形式; (2) 求()f x 在x D ∈上的最大(或最小)值; (3) 解不等式()()maxg f x λ≥ (或()()ming f x λ≤) ,得λ的取值范围。
3.转换成函数图象问题⑴若不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象上方;⑵若不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象下方;【变式练习:】 对]2,1[∈x ,0122>+-ax x →0123>+-ax x 012ln >+-→ax x 均恒成立,该如何处理?例2:已知函数12)(2+-=ax x x f ,xax g =)(,其中0>a ,0≠x . 1)对任意]2,1[∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;2)对任意]4,2[],2,1[21∈∈x x ,都有)()(21x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;【分析:】1)思路、等价转化为函数0)()(>-x g x f 恒成立,在通过分离变量,创设新函数求最值解决.2)思路、对在不同区间内的两个函数)(x f 和)(x g 分别求最值,即只需满足)()(max min x g x f >即可.简解:(1)由12012232++<⇒>-+-x x x a x a ax x 成立,只需满足12)(23++=x xx x ϕ的最小值大于a 即可.对12)(23++=x x x x ϕ求导,0)12(12)(2224>+++='x x x x ϕ,故)(x ϕ在]2,1[∈x 是增函数,32)1()(min ==ϕϕx ,所以a 的取值范围是320<<a .例3 设函数b x x a x h ++=)(,对任意]2,21[∈a ,都有10)(≤x h 在]1,41[∈x 恒成立,求实数b 的取值范围.分析:思路、解决双参数问题一般是先解决一个参数,再处理另一个参数.以本题为例,实质还是通过函数求最值解决.方法1:化归最值,10)(10)(max ≤⇔≤x h x h ;方法2:变量分离,)(10x x ab +-≤或x b x a )10(2-+-≤; 方法3:变更主元,0101)(≤-++⋅=b x a x a ϕ,]2,21[∈a简解:方法1:对b x xab x x g x h ++=++=)()(求导,22))((1)(x a x a x x a x h +-=-=',由此可知,)(x h 在]1,41[上的最大值为)41(h 与)1(h 中的较大者.⎪⎩⎪⎨⎧-≤-≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧≤++≤++⇒⎪⎩⎪⎨⎧≤≤∴a b a b b a b a h h 944391011041410)1(10)41(,对于任意]2,21[∈a ,得b 的取值范围是47≤b . 练习题1、设()222f x x ax =-+,当x ∈[-1,+∞]时,都有()f x a ≥恒成立,求a 的取值范围。
不等式恒成立、能成立、恰成立问题
不等式恒建立、能建立、恰建立问题一、不等式恒建立问题的办理方法1、变换求函数的最值:( 1)若不等式 f x A 在区间D上恒建立,则等价于在区间 D 上 f xmin A , f ( x) 的下界大于 A( 2)若不等式 f x B 在区间D上恒建立,则等价于在区间 D 上 f xmax B , f ( x) 的上界小于 A例 1、设 f(x)=x 2-2ax+2, 当 x [-1,+ ] 时,都有 f(x) a 恒建立,求 a 的取值范围。
例 2、已知f x x 2 2x a, 对随意 x 1, , f x 0 恒建立,试务实数 a 的取值范围; x例 3 、 R 上的函数 f x 既是奇函数,又是减函数,且当0,时,有2f cos2 2m sinf 2m 2 0 恒建立,务实数m的取值范围.例 4、已知函数f (x) 4 ln 4 ( 0) 在处获得极值3 c,此中 a 、b为常数.()试ax x bx c x x 1 1确立 a 、b的值;( 2)议论函数 f ( x) 的单一区间;( 3)若对随意x 0 ,不等式 f ( x) 2c 2恒建立,求 c 的取值范围。
2、主参换位法例 5、若不等式ax 1 0对 x 1,2 恒建立,务实数 a 的取值范围例 6、若对于随意 a 1 ,不等式x2(a 4) x 4 2a 0 恒建立,务实数x 的取值范围例 7、已知函数a 3 3 2,此中 a 为实数.若不等式2f ( x) x x (a 1)x 1 f ( x) x x a 1对随意3 2 >a(0, ) 都建立,务实数 x 的取值范围.3、分别参数法( 1)将参数与变量分别,即化为g f x (或 g f x )恒建立的形式;( 2)求f x在x D 上的最大(或最小)值;( 3)解不等式g f ( x) max(或 g f x min),得的取值范围。
合用题型:( 1)参数与变量能分别;(2)函数的最值易求出。
5、高频考点:恒成立、能成立、恰成立
高频考点:恒成立、能成立、恰成立 一、不等式恒成立问题的处理方法1、若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >,2、若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <,二、不等式能成立问题的处理方法1、若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A>;2、若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上()min f x B<.三、不等式恰成立问题的处理方法1、若不等式()A x f >在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()A x f >的解集为D ;2、若不等式()B x f <在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()B x f <的解集为D . 补例:(1)(判别式法)若0122>+-ax x 对R x ∈∀恒成立,求实数a 的取值范围;(11<<-a )变式:若0122>+-ax ax 对R x ∈∀恒成立,求实数a 的取值范围;(10<≤a ) (2)若0122>+-ax x 对]2,1[∈∀x 恒成立,求实数a 的取值范围;(1<a )(函数最值法) (分离系数法)变式:若0122<+-ax x 对]2,1[∈∀x 恒成立,求实数a 的取值范围;(45>a )(3)(构造函数法)若]3,1[∈∃a ,使得不等式02)2(2>--+x a ax 成立,求实数x 的取值范围;(21>-<x x 或)(4)(数形结合法)若0122>+-ax x 对R x ∈∀恒成立,求实数a 的取值范围;(11<<-a )变式:当21<<x 时,不等式xax log )1(2<-恒成立,求a 的取值范围;(21≤<a )(5)思辨:已知两个函数2()816f x x x k =+-,32()254g x x x x =++, 其中k 为实数.①对∀[]33,-∈x ,都有)()(x g x f ≤成立,求k 的取值范围;(45≥k )②对∀[]3321,、-∈x x ,都有)()(21x g x f ≤,求k 的取值范围;(141≥k )③对∀)3,3(2-∈x ,总存在)3,3(1-∈x ,使得)()(21x g x f ≤成立,求k 的取值范围;(13≥k )④对∀1x []3,3∈-,总存在[]03,3x ∈-,使得)()(10x f x g =成立,求k 的取值范围.(913k ≤≤) 【分析及解】 ① 令k x x x x f x g x F +--=-=1232)()()(23, 问题转化为0)(≥x F 在 []3,3-∈x 上恒成立,即0)(min ≥x F 即可 ∵)2(61266)(22'--=--=x x x x x F , 由0)('=x F , 得2=x 或 1-=x .∵(3)45(3)9(1)7(2)20F k F k F k F k -=-=--=+=-,,,, ∴45)(min -=k x F , 由045≥-k , 解得 45≥k .②由题意可知当[]33,-∈x 时,都有min max )()(x g x f ≤. 由01616)('=+=x x f 得1-=x.∵k f k f --=--=-8)1(24)3(,, k f -=120)3(, ∴120)(max +-=k x f .由04106)(2'=++=x x x g 得321-=-=x x 或,∵21)3(-=-g , 111)3(=g , 1)1(-=-g , 2728)32(-=-g ,∴21)(min -=x g .则21120-≤-k , 解得141≥k .③∀)3,3(2-∈x ,使得)()(21x g x f ≤成立等价于)()(21x g x f ≤min:-21 存在)3,3(1-∈x ,使得)()(21x g x f ≤成立等价于)(1x f min )(2x g ≤ 所以218-≤--k 所以13≥k④若对于任意1x []3,3∈-,总存在[]03,3x ∈-使得)()(10x f x g =成立,等价于()f x 的值域是()g x 的值域的子集,由②可知, 2()816f x x x k =+-在[]3,3-的值域为[]8,120k k ---+, 32()254g x x x x =++在[]3,3-的值域为[]21,111-,于是,[][]8,12021,111k k ---+⊆-,即满足 821,120111.k k --≥-⎧⎨-+≤⎩解得913k ≤≤。
“恒成立(任意型)、能成立(存在型)、恰成立”三大问题求解参数取值范围的解题切入点-高一版 - 上传版
对任意的x1、x2∈A,恒有a>| f(x1)-f(x2)|成立;等价于a>| f(x1)-f(x2)|max成立,而| f(x1)-f(x2)|max=f(x)max-f(x)min
4.单一函数、双“存在”型
存在x1、x2∈A,使得|f(x1)-g(x2)|<a等价于|f(x1)-g(x2)|min<a,而|f(x1)-g(x2)|min要通过 与 的值域来得到。
等价于在区间D上函数 和图象在函数 图象上方
(4)∀x∈D,均有f(x)﹤g(x)恒成立,则F(x)=f(x)-g(x)﹤0,F(x)max﹤0
等价于在区间D上函数 和图象在函数 图象下方
(5)∀x1∈D,∀x2∈E,均有f(x1) >g(x2)恒成立,则f(x)min>g(x)max
(6)∀x1∈D,∀x2∈E,均有f(x1) <g(x2)恒成立,则f(x)max<g(x)min
=9a-5;
∴g(a)=
(2)设≤a1<a2≤,则g(a1)-g(a2)
=(a1-a2)(1-)>0,
∴g(a1)>g(a2),
∴g(a)在[,]上是减函数.
设<a1<a2≤1,则g(a1)-g(a2)=(a1-a2)(9-)<0,∴g(a1)<g(a2),
∴g(a)在(,1]上是增函数.
∴当a=时,g(a)有最小值.
4.恒成立与存在性的综合性问题
注意恒成立与存在有解的区别与联系
(1)∀x1∈D,∃x2∈E,使得f(x1) >g(x2)成立,则f(x)min>g(x)min
(2)∀x1∈D,∃x2∈E,使得f(x1) <g(x2)成立,则f(x)max<g(x)max
专题二 不等式恒成立、能成立问题(解析版)
强化专题2 不等式恒成立、能成立问题在解决不等式恒成立、能成立的问题时,常常使用不等式解集法、分离参数法、主参换位法和数形结合法解决,方法灵活,能提升学生的逻辑推理,数学运算等素养.【技巧目录】一、“Δ”法解决恒成立问题二、数形结合法解决恒成立问题三、分离参数法解决恒成立问题四、主参换位法解决恒成立问题五、利用图象解决能成立问题六、转化为函数的最值解决能成立问题【例题详解】一、“Δ”法解决恒成立问题例1 若关于x 的不等式2220ax ax --<恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .[]2,0-B .(]2,0-C .()2,0-D .()(),20,-∞-⋃+∞ 【答案】B【分析】讨论0a =和0a <两种情况,即可求解.【详解】当0a =时,不等式成立;当0a ≠时,不等式2220ax ax --<恒成立,等价于()()20,2420,a a a <⎧⎪⎨∆=--⨯-<⎪⎩20a ∴-<<. 综上,实数a 的取值范围为(]2,0-.故选:B .【小结】(1)如图①一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)在R 上恒成立⇔一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R ⇔二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象恒在x 轴上方⇔y min >0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0.(2)如图②一元二次不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)在R 上恒成立⇔一元二次不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集为R ⇔二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象恒在x 轴下方⇔y max <0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.二、数形结合法解决恒成立问题例2 当1≤x ≤2时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,求m 的取值范围.【详解】令y =x 2+mx +4.∵y <0在[1,2]上恒成立.∴x 2+mx +4=0的根一个小于1上,另一个大于2.如图,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1+m +4<0,4+2m +4<0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m +5<0,2m +8<0. ∴m 的取值范围是{m |m <-5}.【小结】结合函数的图象将问题转化为函数图象的对称轴,区间端点的函数值或函数图象的位置(相对于x 轴)关系求解.可结合相应一元二次方程根的分布解决问题.三、分离参数法解决恒成立问题例3 若不等式x 2+ax +1≥0在x ∈[-2,0)时恒成立,则实数a 的最大值为( )A .0B .2C .52D .3 【答案】B【分析】用分离参数法分离参数,然后用基本不等式求最值后可得结论.【详解】不等式x 2+ax +1≥0在[2,0)x ∈-时恒成立,即不等式x x x x a 112--=+-≤在[2,0)x ∈-时恒成立.()()()2121-=-⋅-≥-+x x x x ,当且仅当1x x -=-,即x =-1时,等号成立,所以a ≤2,所以实数a 的最大值为2. 故选:B .【小结】通过分离参数将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题.四、主参换位法解决恒成立问题例4 已知[]1,1a ∈-,不等式()24420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为___________. 【答案】(,1)(3,)-∞+∞【分析】设()()2244f a x a x x =-+-+,即当[]1,1a ∈-时,()0f a >,则满足()()1010f f ⎧->⎪⎨>⎪⎩解不等式组可得x 的取值范围.【详解】[]1,1a ∈-,不等式()24420x a x a +-+->恒成立即[]1,1a ∈-,不等式()22440x a x x -+-+>恒成立设()()2244f a x a x x =-+-+,即当[]1,1a ∈-时,()0f a >所以()()1010f f ⎧->⎪⎨>⎪⎩,即22320560x x x x ⎧-+>⎨-+>⎩,解得3x >或1x < 故答案为:(,1)(3,)-∞+∞【小结】转换思维角度,即把变元与参数变换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围求解.五、利用图象解决能成立问题例5 当1<x <2时,关于x 的不等式x 2+mx +4>0有解,则实数m 的取值范围为________.【答案】{m |m >-5}【详解】记y =x 2+mx +4,则由二次函数的图象知,不等式x 2+mx +4>0(1<x <2)一定有解,即m +5>0或2m +8>0,解得m >-5.【小结】结合二次函数的图象,将问题转化为端点值的问题解决.六、转化为函数的最值解决能成立问题例6 若存在x ∈R ,使得4x +m x 2-2x +3≥2成立,求实数m 的取值范围. 【详解】∵x 2-2x +3=(x -1)2+2>0,∴4x +m ≥2(x 2-2x +3)能成立,∴m ≥2x 2-8x +6能成立,令y =2x 2-8x +6=2(x -2)2-2≥-2,∴m ≥-2,∴m 的取值范围为{m |m ≥-2}.【小结】能成立问题可以转化为m >y min 或m <y max 的形式,从而求y 的最大值与最小值,从而求得参数的取值范围.【过关训练】1.若关于x 的不等式220mx x m ++>的解集是R ,则m 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(0,1)C .(-1,1)D .[1,+∞) 【答案】A【分析】分0m =和0m ≠两种情况求解【详解】当0m =时,20x >,得0x >,不合题意,当0m ≠时,因为关于x 的不等式220mx x m ++>的解集是R , 所以20Δ440m m >⎧⎨=-<⎩,解得1m , 综上,m 的取值范围是(1,+∞),故选:A2.若集合2{|10}A x ax ax =-+≤=∅,则实数a 的取值集合为( )A .{|04}a a <<B .{|04}a a ≤<C .{|04}a a <≤D .{|04}a a ≤≤【答案】B【分析】分00a a =≠,,两种情况求解即可【详解】当0a =时,不等式等价于10<,此时不等式无解; 当0a ≠时,要使原不等式无解,应满足20Δ40a a a >⎧⎨=-<⎩,解得04a <<; 综上,a 的取值范围是[)0,4.故选:B .3.若R x ∈,210ax ax ,则实数a 的取值范围是( )A .()4,0-B .(]4,0-C .[)4,0-D .[]4,0-【答案】B【分析】分两种情况讨论:0a =和0Δ0a <⎧⎨<⎩,解出实数a 的取值范围,即得. 【详解】对R x ∈,210ax ax ,当0a =时,则有10-<恒成立;当0a <时,则20Δ40a a a <⎧⎨=+<⎩,解得40a . 综上所述,实数a 的取值范围是(]4,0-.故选:B.4.“x ∀∈R ,2230x ax a -+>”的充要条件是( )A .12a -<<B .0<<3aC .13a <<D .35a << 【答案】B【分析】“x ∀∈R ,2230x ax a -+>”等价于24120a a ∆=-<,解不等式求得答案.【详解】“x ∀∈R ,2230x ax a -+>”等价于24120a a ∆=-< ,即0<<3a ,故“x ∀∈R ,2230x ax a -+>”的充要条件是0<<3a ,故选:B5.已知关于x 的不等式2680kx kx k -++≥对任意x ∈R 恒成立,则k 的取值范围是( )A .[]0,1B .(]0,1C .()(),01,-∞⋃+∞D .(][),01,-∞+∞ 【答案】A【分析】当0k =时,该不等式成立,当0k ≠时,根据二次函数开口方向及判别式列不等式解决二次不等式恒成立问题.【详解】当0k =时,该不等式为80≥,成立;当0k ≠时,要满足关于x 的不等式2680kx kx k -++≥对任意x ∈R 恒成立,只需()2036480k k k k >⎧⎨-+≤⎩,解得01k <≤,综上所述,k 的取值范围是[]0,1,故选:A.6.已知关于x 的不等式²4x x m -≥对任意(]0,3x ∈恒成立,则有( )A .4m ≤-B .3m ≥-C .30m -≤<D .40m -≤< 【答案】A【分析】由题意可得2min (4)m x x ≤-,由二次函数的性质求出24y x x =-在(]0,3上的最小值即可 【详解】因为关于x 的不等式²4x x m -≥对任意(]0,3x ∈恒成立, 所以2min (4)m x x ≤-,令224(2)4y x x x =-=--,(]0,3x ∈,所以当2x =时,24y x x =-取得最小值4-,所以4m ≤-故选:A7.若对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,则m 的取值范围是( )A .[4,)+∞B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞ 【答案】A【分析】由题知对任意的2[1,0],242x m x x ≥-∈--恒成立,进而求[1,0]x ∈-,()2214y x =--最值即可得答案.【详解】解:因为对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,所以对任意的2[1,0],242x m x x ≥-∈--恒成立,因为当[1,0]x ∈-,()[]22142,4y x =--∈-,所以()2max 2424m x x --≥=,[1,0]x ∈-, 即m 的取值范围是[4,)+∞故选:A8.若两个正实数,x y 满足12+1=x y ,且不等式2+32+<y x m m 有解,则实数m 的取值范围是( ) A .(4,1)- B .(1,4)-C .()(),41,-∞-+∞ D .()(),14,-∞-⋃+∞ )()1,+∞.9.已知命题p :“15x ∃≤≤,250x ax -->”为真命题,则实数a 的取值范围是( )A .4a <B .4aC .4a >D .4a >-【答案】A【分析】依据题意可将题目转换为非p 命题为真的补集,即“15x ∀≤≤,250x ax --≤恒成立”对应a 取值集合的补集,进一步只需限制端点小于等于0即可求解【详解】由题意,当15x ≤≤时,不等式250x ax -->有解,等价于“15x ∀≤≤,250x ax --≤恒成立”为真时对应a 取值集合的补集若15x ∀≤≤,250x ax --≤恒成立为真命题,需满足, 25550a --≤且150a --≤,解得4a ≥.因此p 命题成立时a 的范围时4a <故选:A .10.若关于x 的不等式2420x x a --->在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(,2)-∞B .(,2)-∞-C .(6,)-+∞D .(,6)-∞-【答案】B【分析】构造函数2()42f x x x a =---,若不等式2420x x a --->在区间(1,4)内有解,可得函数2()42f x x x a =---在区间(1,4)内的最大值大于0即可,根据二次函数的图象和性质可得答案.【详解】令2()42f x x x a =---,则函数的图象为开口朝上且以直线2x =为对称轴的抛物线,故在区间(1,4)上,()f x f <(4)2a =--,若不等式2420x x a --->在区间(1,4)内有解,则20a -->,解得2a <-,即实数a 的取值范围是(,2)-∞-.故选:B .11.已知关于x 的不等式2240ax x a -+<在(0,2]上有解,则实数a 的取值范围是( )A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(,2)-∞D .(2,)+∞12.设函数2()2f x ax ax =--,若对任意的[1,3]x ∈,()22f x x a >--恒成立,则实数a 的取值范围为_____________.13.已知关于x 的不等式244x mx x m +>+-.(1)若对任意实数x ,不等式恒成立,求实数m 的取值范围;(2)若对于04m ≤≤,不等式恒成立,求实数x 的取值范围.【详解】(1)若对任意实数x ,不等式恒成立,即2440x mx x m +--+>恒成立则关于x 的方程2440x mx x m +--+=的判别式()()24440m m ∆=---+<,即240m m -<,解得04m <<,所以实数m 的取值范围为(0,4).(2)不等式244x mx x m +>+-,可看成关于m 的一次不等式()21440m x x x -+-+>,又04m ≤≤, 所以224404(1)440x x x x x ⎧-+>⎨-+-+>⎩,解得2x ≠且0x ≠,所以实数x 的取值范围是()()(),00,22,-∞⋃⋃+∞.14.设2(1)2y ax a x a =+-+-, 若不等式2y ≥-对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围;19.设函数()21f x mx mx =--.(1)若对于2,2x ,()5f x m <-+恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于[]2,2m ∈-,()5f x m <-+恒成立,求x 的取值范围. 2,2x,f 2,2x 恒成立,对于2,2x 恒成立.261324x ⎫-+⎪⎭2,2x ,则1,2.20.已知函数y =mx 2-mx -6+m ,若对于1≤m ≤3,y <0恒成立,求实数x 的取值范围.【详解】y <0⇔mx 2-mx -6+m <0⇔(x 2-x +1)m -6<0.∵1≤m ≤3,∴x 2-x +1<6m恒成立, ∴x 2-x +1<63⇔x 2-x -1<0⇔1-52<x <1+52. ∴x 的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-52<x <1+52.。
恒成立、能成立、恰成立、部分成立
恒成立、能成立、恰成立、部分成立
樊永刚
【期刊名称】《数理化解题研究:高中版》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】不等式成立问题,是高考考查的重要内容.这类问题内容丰富,概括起来有恒成立、能成立、恰成立、部分成立四种类型.
【总页数】2页(P16-17)
【作者】樊永刚
【作者单位】四川省苍溪中学,628400
【正文语种】中文
【中图分类】G633.62
【相关文献】
1.例说恒成立、能成立、恰成立问题的方法策略 [J], 冯联英;
2.一字之差,谬之千里——谈恒成立、能成立、恰成立问题 [J], 童其林
3.不等式恒成立与能成立以及恰成立问题的探究 [J], 李虎
4.含参不等式的恒成立、恰成立与能成立 [J], 杨奇华
5.含参不等式的恒成立、恰成立与能成立 [J], 杨奇华;
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高中数学--恒成立能成立问题总结(详细)
恒成立问题的类型和能成立问题及方法处理函数与不等式的恒成立、能成立、恰成立问题是高中数学中的一个重点、难点问题。
这类问题在各类考试以及高考中都屡见不鲜。
感觉题型变化无常,没有一个固定的思想方法去处理,一直困扰着学生,感到不知如何下手。
在此为了更好的准确地把握快速解决这类问题,本文通过举例说明这类问题的一些常规处理。
一、函数法(一)构造一次函数 利用一次函数的图象或单调性来解决 对于一次函数],[),0()(n m x k b kx x f ∈≠+=有:⎩⎨⎧<<⇔<⎩⎨⎧>>⇔⎩⎨⎧><⎩⎨⎧>>⇔>0)(0)(0)(;0)(0)(0)(00)(00)(n f m f x f n f m f n f k m f k x f 恒成立或恒成立例1 若不等式m mx x ->-212对满足22≤≤-m 的所有m 都成立,求x 的范 围。
解析:将不等式化为:0)12()1(2<---x x m ,构造一次型函数:)12()1()(2---=x m x m g原命题等价于对满足22≤≤-m 的m ,使0)(<m g 恒成立。
由函数图象是一条线段,知应⎪⎩⎪⎨⎧<---<----⇔⎩⎨⎧<<-0)12()1(20)12()1(20)2(0)2(22x x x x g g 解得231271+<<+-x ,所以x 的范围是)231,271(++-∈x 。
小结:解题的关键是将看来是解关于x 的不等式问题转化为以m 为变量,x 为参数的一次函数恒成立问题,再利用一次函数的图象或单调性解题。
练习:(1)若不等式01<-ax 对[]2,1∈x 恒成立,求实数a 的取值范围。
(2)对于40≤≤p 的一切实数,不等式342-+>+p x px x 恒成立,求x 的取值范围。
(答案:或)(二)构造二次函数 利用二次函数的图像与性质及二次方程根的分布来解决。
含参数的不等式的成立问题(精)
解含参数的不等式的成立问题在近几年的高考数学试题中,常常出现含参数的不等式成立的问题,这类问题与函数,导数,方程等知识综合在一起,演绎出一道道设问新颖,五光十色的题目,这些试题的思辨性很强,往往让人眼花缭乱,使解题者不知所措,这些题目从解题目标上看,基本上有三种,即求参数的取值范围,使含参数的不等式 恒成立,能成立或恰成立.1. 不等式的恒成立,能成立,恰成立等问题的操作程序用函数思想作指导,解不等式的恒成立、能成立、恰成立问题的操作程序是这样的: (1)恒成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于函数()x f 在区间D 上的最小值大于A ,若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于函数()x f 在区间D 上的最大值小于B .(2)能成立问题若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,即()A x f >在区间D 上能成立, ,则等价于函数()x f 在区间D 上的最大值大于A ,若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,即()B x f <在区间D 上能成立, ,则等价于函数()x f 在区间D 上的最小值小于B .(3)恰成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()A x f >的解集为D , 若不等式()B x f <在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()B x f <的解集为D , 如果从解题模式看,好象问题很简单,但是,由于试题的结构千变万化,试题的设问方式各不相同,就使得题目变得十分灵活,如何对这类题目进行思辨和模式识别,把问题化归到常见的基本的题型,是高考复习的一个课题.例题精析:(1)不等式的恒成立问题【例1】已知函数()32f x x ax bx c =+++在23x =-与1x =时都取得极值 (Ⅰ)求,a b 的值与函数()f x 的单调区间(Ⅱ)若对[]1,2x ∈-,不等式()2f x c <恒成立,求c 的取值范围。
(不)等式的恒,能,恰成立问题(必修1专用)
(不)等式的恒成立,能成立,恰成立等问题一.知识点:1.恒成立问题不等式(),f x A x D >∈恒成立⇔()min ,f x A x D >∈不等式(),f x B x D <∈恒成立⇔()max ,f x B x D <∈.2. 能成立问题(),x D f x A ∃∈>使⇔()max ,f x A x D >∈.(即()A x f >在区间D 上能成立) (),x D f x B ∃∈<使⇔,()min ,f x B x D <∈.(即()B x f <在区间D 上能成立) (),x D f x m ∃∈=使⇔m N ∈,N 为函数(),y f x x D =∈的值域.(即()f x m =在区间D 上能成立)3. 恰成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恰成立⇔不等式()A x f >的解集为D . 若不等式()B x f <在区间D 上恰成立⇔不等式()B x f <的解集为D ,二.题型(一).不等式恒成立问题的处理方法1.转换求函数的最值:例1.(2000年,上海卷)已知()[)220,1,x x a f x x x++=≥∈+∞恒成立,试求实数a 的取值范围;【分析及解】本题是一个恒成立问题。
解法一:分类讨论求函数()f x 的最小值。
当0a >时用对勾函数,当0a <时利用函数的单调性。
解法二:()022≥++=xa x x x f 对任意[)+∞∈,1x 恒成立 等价于()022≥++=a x x x ϕ对任意[)+∞∈,1x 恒成立,又等价于1≥x 时,()x ϕ的最小值0≥成立.由于()()112-++=a x x ϕ在[)+∞,1上为增函数, 则()()31min +==a x ϕϕ,所以 3,03-≥≥+a a . 2.主参换位法例2.若对于任意1a ≤,不等式()24420x a x a +-+->恒成立,求实数x 的取值范围解析:()(),13,x ∈-∞+∞ 3.分离参数法(1) 将参数与变量分离,即化为()()g t f x ≥(或()()g t f x ≤)恒成立的形式;(2) 求()f x 在x D ∈上的最大(或最小)值;(3) 解不等式()()max g t f x ≥ (或()()min g t f x ≤) ,得t 的取值范围.适用题型:(1) 参数与变量能分离;(2) 函数的最值易求出.例3.当()1,2x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,求m 的取值范围 .解析: 当(1,2)x ∈时,由240x mx ++<得24x m x +<-.令244()x f x x x x +==+,则易知()f x 在(1,2)上是减函数,所以[1,2]x ∈时()(1)5max f x f ==,则2min 4()5x x +->-∴5m ≤-.4.数形结合例4 .若对任意x R ∈,不等式x ax ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 解析:对∀x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立则由一次函数性质及图像知11a -≤≤,即11a -≤≤.例5.当()1,2x ∈时,不等式()21log a x x -<恒成立,求a 的取值范围. 解:1<a ≤2.二.(不)等式能成立问题的处理方法1.转换求函数的最值:例1 若关于x 的不等式23x ax a --≤-的解集不是空集,求实数a 的取值范围.解析:是不等式能成立的问题. 设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集()3-≤⇔x f 在()+∞∞-,上能成立()3min -≤⇔x f ,即(),3442min -≤+-=a a x f 解得6a ≤-或2a ≥2.分离参数法求值域例 若关于x 的二次方程()2110x m x +-+=在区间[]0,2上有解,求实数m 的取值范围.解析:解法一:利用根的分布来做.解法二:分离参数法axy x由题意知0x ≠,所以原题等价于()(]2110,0,2x m x x +-+=∈有解,即(]11,0,2m x x x-=+∈有解, 而()(]1,0,2x x x xϕ=+∈的值域是[)2,+∞,所以[)12,m -∈+∞ 解得1m ≤-.三.不等式恰成立问题的处理方法()0f x >在区间[],a b 上恰成立,1. ()21f x ax bx =++恰在区间11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭上为正,求,a b解:3,2a b =-=- .2.已知函数()()()lg ,10x x f x a b a b =->>>,是否存在实数,a b ,使得()f x 恰在()1,+∞上取正值,且()3lg 4?f =若存在,求出,a b 的值,若不存在,说明理由.解:假设存在这样的实数,a b .∵()f x 恰在()1,+∞上取正值∴()0f x >的解集是()1,+∞又因为()()lg x x f x a b =-在()0,+∞上单调递增,所以()10f =. 由()()103lg 4f f =⎧⎪⎨=⎪⎩可得331410a b a b a b -=⎧⎪-=⎨⎪>>>⎩,解得12a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ?※3. (2000年,上海卷) 已知(),22xa x x x f ++=当[)()x f x ,,1+∞∈的值域是[)+∞,0,试求实数a 的值.【分析及解】是一个恰成立问题,?这相当于()022≥++=xa x x x f 的解集是[)+∞∈,1x . 当0≥a 时,由于1≥x 时,()3222≥++=++=xa x x a x x x f ,与其值域是[)+∞,0矛盾, 当0<a 时, ()222++=++=xa x x a x x x f 是[)+∞,1上的增函数. 所以,()x f 的最小值为()1f ,令()01=f ,即.3,021-==++a a解析:当0<a 时函数单调才会是恰成立问题. 练一练:1.已知f (x )=m (x -2m )·(x +m +3),g (x )=2x -2.若∀x ∈R ,f (x )<0与g (x )<0二者至少一个成立,则m 的取值范围是__(-4,0)________.解析:易知1x <时()0g x <,故只需1x ≥时()0f x <即可. 显然0m ≥不满足条件;当0m <时,对称轴302m x -=<,故只需(1)0f <,解得40m -<<. 2.(2005年春,北京理) 若关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞,则实数a 的取值范围是 ;若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .【分析及解】第一个填空是不等式恒成立的问题. 设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞ ()0>⇔x f 在()+∞∞-,上恒成立()0min >⇔x f ,即(),0442min >+-=a a x f 解得04<<-a 第二个填空是不等式能成立的问题. 设()a ax x x f --=2.则 关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集 ()3-≤⇔x f 在()+∞∞-,上能成立()3min -≤⇔x f ,即(),3442min -≤+-=a a x f 解得6-≤x 或2≥x .。
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不等式恒成立、能成立、恰成立问题一、不等式恒成立问题的处理方法 1、转换求函数的最值:(1)若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >,⇔()f x 的下界大于A (2)若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <,()f x 的上界小于A例1、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。
例2、已知(),22x ax x x f ++=对任意[)()0,,1≥+∞∈x f x 恒成立,试求实数a 的取值范围;例3、R 上的函数()x f 既是奇函数,又是减函数,且当⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πθ时,有()()022sin 2cos 2>--++m f m f θθ恒成立,求实数m 的取值范围.例4、已知函数)0(ln )(44>-+=x c bx x ax x f 在1=x 处取得极值3c --,其中a 、b 为常数.(1)试确定a 、b 的值; (2)讨论函数)(x f 的单调区间;(3)若对任意0>x ,不等式22)(c x f -≥恒成立,求c 的取值范围。
2、主参换位法例5、若不等式a 10x -<对[]1,2x ∈恒成立,求实数a 的取值范围例6、若对于任意1a ≤,不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,求实数x 的取值范围例7、已知函数323()(1)132a f x x x a x =-+++,其中a 为实数.若不等式2()1f x x x a '--+>对任意(0)a ∈+∞,都成立,求实数x 的取值范围.3、分离参数法(1) 将参数与变量分离,即化为()()g f x λ≥(或()()g f x λ≤)恒成立的形式;(2) 求()f x 在x D ∈上的最大(或最小)值;(3) 解不等式()max()g f x λ≥(或()()ming f x λ≤) ,得λ的取值范围。
适用题型:(1) 参数与变量能分离;(2) 函数的最值易求出。
例8、当(1,2)x ∈时,不等式240xmx ++<恒成立,则m 的取值范围是 .例9、已知函数321()33f x ax bx x =+++,其中0a ≠(1)当b a ,满足什么条件时,)(x f 取得极值?(2)已知0>a ,且)(x f 在区间(0,1]上单调递增,试用a 表示出b 的取值范围.4、数形结合例10 、若对任意x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立,则实数a 的取值范围是________例11、当x ∈(1,2)时,不等式2(1)x -<log a x 恒成立,求a 的取值范围。
二、不等式能成立问题的处理方法若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A>; 若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.例12、已知不等式ax x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围______例13、若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .例14、已知函数()21ln 22f x x ax x=--(0≠a )存在单调递减区间,求a 的取值范围三、不等式恰好成立问题的处理方法例15、不等式2ax bx 10++>的解集为1|13x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭则a b ⋅=___________ 例16、已知(),22x ax x x f ++=当[)()x f x ,,1+∞∈的值域是[)+∞,0,试求实数a 的值.例17、已知两函数f(x)=8x2+16x-k ,g(x)=2x3+5x2+4x ,其中k 为实数。
(1)对任意x ∈[-3,3],都有f (x)≤g(x)成立,求k 的取值范围; (2)存在x ∈[-3,3],使f (x)≤g(x)成立,求k 的取值范围;(3)对任意x1、x2∈[-3,3],都有f (x1)≤g(x2),求k 的取值范围。
不等式恒成立、能成立、恰成立问题专项练习1、若不等式2(1)(1)3(1)0m x m x m +--+-<对任意实数x 恒成立,求实数m 取值范围 2、已知不等式22622kx kx x x ++>++对任意的x R ∈恒成立,求实数k 的取值范围3、设函数329()62f x x x x a=-+-.对于任意实数x ,()f x m '≥恒成立,求m 的最大值。
4、对于满足|p|≤2的所有实数p,求使不等式212x px p x ++>+恒成立的x 的取值范围。
5、已知不等式[]22023x x a x -+>∈对任意实数,恒成立。
求实数a 的取值范围。
6、对任意的[]2,2a ∈-,函数2()(4)42f x x a x a =+-+-的值总是正数,求x 的取值范围7、 若不等式2log 0m x x -<在10,2⎛⎫⎪⎝⎭内恒成立,则实数m 的取值范围 。
8、不等式)4(x x ax -≤在]3,0[∈x 内恒成立,求实数a 的取值范围。
9、不等式220kx k +-<有解,求k 的取值范围。
10、对于不等式21x x a-++<,存在实数x ,使此不等式成立的实数a 的集合是M ;对于任意[05]x ∈,,使此不等式恒成立的实数a 的集合为N ,求集合M N ,. 11、①对一切实数x,不等式32x x a--+>恒成立,求实数a 的范围。
②若不等式32x x a--+>有解,求实数a 的范围。
③若方程32x x a--+=有解,求实数a 的范围。
12、 ①若x,y 满足方程22(1)1x y +-=,不等式0x y c ++≥恒成立,求实数c 的范围。
②若x,y 满足方程22(1)1x y +-=,0x y c ++=,求实数c 的范围。
13、设函数432()2()f x x ax x b x R =+++∈,其中,a b R ∈.若对于任意的[]22a ∈-,,不等式()1f x ≤在[]11-,上恒成立,求b 的取值范围.14、设函数321()(1)4243f x x a x ax a=-+++,其中常数1a >,若当0x ≥时,()0f x >恒成立,求a 的取值范围。
15、已知向量=(2x ,x+1),= (1-x ,t)。
若函数x f ⋅=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围。
不等式恒成立、能成立、恰成立问题 参考答案例1、解:a 的取值范围为[-3,1]例2、解:等价于()022≥++=a x x x ϕ对任意[)+∞∈,1x 恒成立,又等价于1≥x 时,()x ϕ的最小值0≥成立.由于()()112-++=a x x ϕ在[)+∞,1上为增函数, 则()()31min +==a x ϕϕ,所以 3,03-≥≥+a a例3、解:由()()022sin 2cos 2>--++m f m f θθ得到:()()22sin 2cos 2--->+m f m f θθ因为()x f 为奇函数,故有()()22sin 2cos 2+>+m f m f θθ恒成立,又因为()x f 为R 减函数,从而有22sin 2cos 2+<+m m θθ对⎪⎭⎫ ⎝⎛∈2,0πθ恒成立设t =θsin ,则01222>++-m mt t 对于()1,0∈t 恒成立,在设函数()1222++-=m mt t t g ,对称轴为m t =. ①当0<=m t 时,()0120≥+=m g ,即21-≥m ,又0<m ∴021<≤-m (如图1)②当[]1,0∈=m t ,即10≤≤m 时,()012442<+-=∆m m m ,即0122<--m m ,∴2121+<<-m ,又[]1,0∈m ,∴10≤≤m (如图2)③当1>=m t 时,()0212211>=++-=m m g 恒成立.∴1>m (如图3)故由①②③可知:21-≥m .例4、解:(1)(2)略(3)由(2)知,)(x f 在1=x 处取得极小值c f --=3)1(,此极小值也是最小值.要使)0(2)(2>-≥x c x f 恒成立,只需223c c -≥--.即0322≥--c c ,从而0)1)(32(≥+-c c . 解得23≥c 或1-≤c . ∴c 的取值范围为),23[]1,(+∞--∞ .例5、解:12a <例6、解:(,1)(3,)x ∈-∞⋃+∞例7、解析:由题设知“223(1)1ax x a x x a -++>--+对∀(0)a ∈+∞,都成立,即22(2)20a x x x +-->对∀(0)a ∈+∞,都成立。
设22()(2)2g a x a x x =+--(a R ∈),则()g a 是一个以a 为自变量的一次函数。
220x +>恒成立,则对∀x R ∈,()g a 为R 上的单调递增函数。
所以对∀(0)a ∈+∞,,()0g a >恒成立的充分必要条件是(0)0g ≥,220x x --≥,∴20x -≤≤,于是x 的取值范围是{|20}x x -≤≤。
例8、解析: 当(1,2)x ∈时,由240x mx ++<得24x m x +<-.令244()x f x x x x +==+,则易知()f x 在(1,2)上2是减函数,所以[1,2]x ∈时()(1)5maxf x f ==,则2min 4()5x x +->-∴5m ≤-.例9、解析:(1)2a b >(2))(x f 在区间(0,1]上单调递增⇔2'()210f x ax bx =++≥在(0,1]上恒成立⇔1,(0,1]22ax b x x ≥--∈恒成立⇔max1()22ax b x ≥--,(0,1]x ∈。
设1()22ax g x x =--,2221()1'()222a x a a g x x x -=-+=-,令'()0g x =得x =x =舍去), 当1>a 时,101a <<,当x ∈时'()0g x >,1()22ax g x x =--单调增函数;当x ∈时'()0g x <,1()22ax g x x =--单调减函数,∴max ()g x=g =。