高中数学恒成立与存在性问题难
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高中恒成立问题总结
解决高考数学中的恒成立问题常用以下几种方法: ①函数性质法; ②主参换位法; ③分离参数法; ④数形结合法。
核心思想:
1.恒成立问题的转化:
()a f x >恒成立⇒()max a f x >; ()()min a f x a f x ≤⇒≤恒成立
2.能成立问题的转化:
()a f x >能成立⇒()min a f x >; ()()max a f x a f x ≤⇒≤能成立
3.恰成立问题的转化:
若A x f D x ≥∈)(,在D 上恰成立⇒)(x f 在D 上的最小值
A x f =)(min ;
若,D x ∈B x f ≤)(在D 上恰成立⇒ )(x f 在D 上的最大值
B x f =)(max .
4. 设函数()x f ,()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min min ≥;
设函数()x f ,()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max max ≤;
设函数()x f ,()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min max ≥;
设函数()x f ,()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max min ≤;
5.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;
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. 6.常见二次函数
①.若二次函数2()(0)0f x ax bx c a =++≠>(或0<)在R 上恒成立,则有00
a >⎧⎨
∆<⎩(或00a <⎧⎨∆<⎩); ②.若二次函数2()(0)0f x ax bx c a =++≠>(或0<)在指定区间上恒成立,可以利用韦达定理以及根的分布等知识求解.
一﹑主参换位法
例1.对于满足40≤≤p 的一切实数,不等式342-+>+p x px x 恒成立,试求x 的取值范围.
二﹑二次不等式恒成立问题
例2.已知关于x 的不等式03)1(4)54(22>+---+x m x m m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.
例3.已知函数()()()22241,f x mx m x g x mx =--+=,若对于任一实数x ,()f x 与()g x 的值至少有一个为正数,则实数m 的取值范围是( )
A .(0,2)
B .(0,8)
C .(2,8)
D .(-∞,0)
例4.已知函数()222f x x
kx =-+,在1x ≥-恒有()f x k ≥,求实数k 的取值范围。
三、分离参数法
形如“()a f x ≥”或“()a f x ≤”型不等式,是恒成立问题中最基本的类型,它的理论基础是“)(x f a ≥在D x ∈上恒成立,则
max )]([x f a ≥(D x ∈);)(x f a ≤在D x ∈上恒成立,则min )]([x f a ≤(D x ∈)”.许多复杂的恒成立问题最终都可归结到这一类型.
例5.当(1,2)x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是 . 例6.已知二次函数x ax x f +=2)(,若[]1,0∈x 时,恒有1)(≤x f ,求a 的取值范围.
例7.设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.
例8.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是
( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞
B.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-235,1
C .(1,+∞) D.⎝ ⎛⎦
⎥⎤-∞,-235 四、数形结合(对于()()f x g x ≥型问题,利用数形结合思想转化为函数图象的关系再处理)
例9.若对任意x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立,则实数a 的取值范围是
(A) 1a <- (B) ||1a ≤ (C) ||1a < (D )1a ≥ 三﹑绝对值不等式恒成立问题 例10.对于任意实数x ,不等式a x x <--+21恒成立,求实数a 的取值范围.
例11.若对任意x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立,则实数a 的取值范围是
(A) 1a <- (B) ||1a ≤ (C) ||1a < (D )1a ≥ 四﹑含对数﹑指数不等式恒成立问题 例12.当)21,0(∈x 时,不等式x x a log 2<恒成立,求a 的取值范围.
五.形如“()()f x g x <”型不等式 例8.已知函数)1lg(21)(+=x x f ,)2lg()(t x x g +=,若当[]1,0∈x 时,)()(x g x f ≤恒成立,求实数t 的取值范围.。