资源描述
同步:函数恒成立问题(★★★)
知识梳理
恒成立问题的基本类型:
类型1:设,
(1)上恒成立;
(2)上恒成立.
类型2:设
(1) 当时
上恒成立或 或
上恒成立
(2) 当时
上恒成立
上恒成立 或 或
类型3:;
.
类型4:
【对于函数恒成立问题可以借助于函数图象去解决,二次函数图象及其他函数的利用是解这类题的关键.】
典例精讲
例1(★★★)已知关于的不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围.
解:首先讨论时,此时或.
(1)当时,原不等式变为,
解得不等式为,
与对一切实数 恒成立矛盾. 所以不合题意.
当时,原不等式变为,对一切实数恒成立, 所以符合题意.
(2),不等式是二次不等式,要使得不等式对一切实数恒成立,需要,满足,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
【本题中重点要注意二次项系数是否为0,当二次项系数是为0时,代入不等式得到当
时,对一切实数恒成立;当二次项系数不为0时,借助于二次函数图象得到函数】
巩固练习
1.(★★★)若不等式的解集是,求的范围.
解:(1)当时,原不等式化为恒成立,满足题意;
(2)时,只需,
所以,.
【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.题目中没有说是一元二次不等式,所以二次项系数可以
为0.】
2.(★★★)若关于的不等式的解集为,求实数的取值范围.
解:设.则关于的不等式的解在上恒成立,即解得
例2(★★★)已知函数,
⑴在R上恒成立,求的取值范围.
⑵若时,恒成立,求的取值范围.
解:(1) 分析:的函数图像都在X轴上方,即与X轴没有交点.
在R上恒成立,
等价于.
(2),令在上的最小值为.
①当,即时, 又
不存在.
②当,即时, 又
③当,即时, 又
综上所述,.
【此题属于含参数二次函数,求最值时,轴变区间定的情形,还有与其相反的,轴动区间定】
巩固练习
1.(★★★)已知函数,若时,恒成立,求的
取值范围.
解法一:题目中要证明在上恒成立,若把移到等号的左边,
则把原题转化成左边二次函数在区间时恒大于等于0的问题.
,即在上成立.
(1)
2
—2
(2)
综上所述,.
解法二:(利用根的分布情况)
(1)当,即时, 不存在;
(2)当,即时,,
;
(3)当,即时,,
综上所述.
【此题属于含参数二次函数,求最值时,轴变区间定的情形,因为当对称轴变化时,函数取得最值的位置不同,在解恒成立问题时,要用到求函数最值.】
例3(★★★)若任意实数满足,则实数的取值范围是 .
解:将不等式变形得:,分离参数后,题目中是任意使得不等式成立,所以转化为恒成立问题,设 ,只要即可,
易知函数在上是单调递增的,
所以. 故.
【此题可以转化成二次函数求最小值大于0,但这需要讨论,有些复杂. 如果用分离参数的方法做就非常简单,避免了分类讨论,在讲解过程中可以跟学生强调这种方法的巧妙性.】
巩固练习
1.(★★★)函数,若对任意,恒成
立,求实数的取值范围.
解:方法一:对任意,恒成立,可转化为,
分离参数得,
令,只需要.
在上,当时取得最大值,,故.
方法二:,对任意,恒成立,
只需要即可. 但此时要注意讨论的取值范围.
(1)当时,在上单调递增,
成立.
(2)当时, 在上单调递增,
成立,所以.
(3)当时, 在上单调递增,
,
所以;当时, 在上最小值在
时取到,即恒成立.
综上所述,实数的取值范围.
【此题在于问题的转化,如果不转化就要分类讨论求函数的最小值,分类讨论比较繁琐;如果能转化,分离参数避免了分类讨论,这种转化能力需要在平时给学生强调.】
回顾总结
(1)函数恒成立问题的理解:________ _
(2)函数恒成立问题常见的几种解法:_______ ______
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