含参不等式的解法

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  参数对不等式的影响,我们常通过分类讨论的思想来加以控制,而这个分类的基本原则正是大家难以把握的一个要素.下面通过几个例子体会一下参数的分类方法.
  
  1. 含参方程在指定区间有解的问题
  例1 若方程[log2(ax2-2x+2)=2]在[[12],2]内有解,求[a].
  解析 由题意知,[ax2-2x+2=4]在[[12,2]]上有值使[a=2x2+2x]成立.
  即[a=2x+2x2=21x+122-12].
  又由[12x2]可得,[32a12].
  点拨 本题涉及到含参数的对数式,转化成参数方程后讨论其在指定区间上的解的问题,通常分离变量与参数后,借助于函数在指定区间的值来讨论参数范围.
  
  2. 含参不等式
  对于分式不等式,通常先将其转化为同解的整式不等式,然后分离参数求解.
  例2 若[axx-1<1]的解集为(-∞,1)[⋂](2,+∞),求[a].
  分析 关于此类分式不等式,先化简整理成同解的整式不等式后,再分离参数.
  解 由题意得,[ax-x+1x-1]<0,
  即[1-ax-1x-1]>0.
  所以由不等式的解集(-∞,1)[⋂](2,+∞)可得,
  [11-a=2],即[a=12.]
  点拨 含参的分式不等式的一般解法:移项——通分——分式化整式——解集对应.
  例3 若关于[x]的不等式[ax2-x+1+2a<0]的解集为[∅],求实数[a]的取值范围.
  分析 先利用等价转换将原命题转换为[∀x∈R]都有[ax2-x+1+2a0],再分离参数[a]进行讨论.
  解 由题意知,[∀x∈R],都有[ax2-x+1+2a0.]即[ax+1x2+2].
  令[f(x)=x+1x2+2],则[af(x)max].
  令[t=x+1],则[f(x)=g(t)=tt2-2t+3].
  (1)[t=0]时,[g(0)=0].
  (2)[t>0]时,
  [g(t)=tt2-2t+3=tt2-2t+3=1t+3t-2],
  此时[g(t)max=g(3)=3+14].
  (3)[t<0]时,[g(t)max=g(-3)=][3-14].
  综上知,[f(x)max=g(t)max=3+14],
  [∴a3+14],
  即参数[a∈3+14,+∞].
  点拨 本题涉及到含参的绝对值不等式,解决此类问题要注意:(1)绝对值的几何意义;(2)分离参数与函数,转化成讨论函数在指定区间上的最值问题.
  例4 若不等式[3x2-logax<0]在[x∈(0,13)]上恒成立,求实数[a]的取值范围.
  分析 本题实质上可看作两个数的大小比较问题,而且两个函数的图象很好取得. 对这类问题我们常采用数形结合,通过观察图象的交点并结合数据分析.
  解 不等式可变形为[3x2   [12
  10
   8
   6
   4
   2][-2
  -4][5 10 15]
  由题意知,当[x∈(0,13)]时,[g(x)=logax]位于[f(x)=3x2]的上方.
  结合图象可知,[0  综合得,[a∈127,1].
  点拨 此类函数模型较明显,涉及几种形式的初等函数问题,通常,我们分解基本函数后,再借助函数图象数形结合,从而使得范围问题迎刃而解.
  
  3. 含参的一元二次函数
  例5 已知[a]是实数,函数[f(x)=2ax2+2x-3][-a],如果函数[y=f(x)]在区间[-1,1]上有零点,求[a]的取值范围.
  分析 含参的一元二次函数在指定区间有解,当二次项系数含参数时,通常以二次项系数作为分类标准,分别讨论[a=0]和[a≠0]的情况,在[a≠0]时分离参数,转化成借助已知量的范围求参数的取值范围问题.
  解 由题意得,
  (1)当[a=0]时,[f(x)=2x-3]在[-1,1]上无零点,故[a=0](舍).
  (2)当[a≠0]时,[Δ=4+8a(3+ a)0],
  即[a-3+72]或[a-3-72]时,
  整理[2ax2+2x-3-a=0]得,
  [a=3-2x2x2-1]([-1x1])*.
  令[3-2x=t],则[x=3-t2](1≤t≤5)代入*得,
  [a=2t+7t-6.]
  又[1t5]时,[27t+7t8],
  则[27-6t+7t-62].
  ①[27-6t+7t-6<0]时,
  [∴a227-6],即[a-7+32].
  ②[0  综合①②得[a-3+72]或[a1].
  点拨 本题属于函数与不等式的综合,解决此类问题应注意:(1)二次项含有参数的分类思想;(2)[y=t+1t]在指定区间上的取值问题;(3)注意分式、分母的零点分段.
  
  若不等式[x+ax2+4x+3]≥0的解集为(-3,-1)∪(2,+∞), 求[a]的值.
  
  [a=-2]
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