怎样确定恒不等式中的参数范围

来源 :中外教学研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenghuah
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  问题的提出:已知不等式恒成立,求参数的取值范围是高中数学教学中的一个难点,本文就自己的教学体会谈谈解决这类问题的几种方法,仅供参考。
  
  一、一次函数在闭区间上的单调性
  例1:已知a∈R且,则使不等式x2+(a-4)x+4-2a﹥0对于所有的a都成立,求x的取值范围。
  解:原不等式即为(x-2)a+x2-4x+4
  令g(a)=(x-2)a+x2-4x+4,则g(a)﹥0对恒成立。
  
  g(-1)﹥0 解得x﹥3或x﹤1
  说明:利用一次函数在闭区间两端点都成立,而得出结论。
  
  二、利用二次函数的有关性质
  例2:对于函数,若存在x0∈R,使成立,则称为的不动点,已知函数 ,若对于任意实数,函数恒有两个相异的不动点,求a的取值范围。
  解:由恒有两个不动点知:ax2+(b+1)x+(b-1)=x
  即ax2+bx+b-1=0恒有两相异实根,即
  △=b2-4ab+4a﹥0 (b∈R)恒成立
  于是△1=(4a) 2 -16a﹤0解得0﹤a﹤1
  故所求a的范围为(0,1)
  说明:本题运用为二次方程的根的分布理论和不等式知识加以解决。
  
  三、利用三角函数的有界性及有关性质
  例3:
  若对x∈R,不等式恒成立,求实数a的取值范围。
  解:令
  5
  故只须1≤a2≤4a∈[-2,-1]∪[1,2]
  
  四、利用代换化复杂函数为简单函数
  例4:如果对任何满足(x-1)2+y2=1的实数x、y,x+y+k≥0恒成立,求实数k的取值范围。
  解:设x=cos+1,y=sin(∈R)
  则x+y+k=sin+cos+k+1=
  记,则
  只须,即
  说明:由三角代换化二次函数为一次函数,再用三角函数的性质求解。
  
  五、利用数形结合,用运动变化的思想来求解
  例5:已知对恒成立,求k的取值范围。
  
  解:作函数的图象
  由图易知应在的下方:
  说明:由图象的运动变化得出斜率的取值范围。
  
  六、分离参数
  例6:已知不等式在时恒成立,求的范围。
  解:原不等式
  
  即
  在时恒成立
  
  说明:分离参数,若g(x)存在最小值,则恒成立
  
  七、化为与之对应的函数,利用函数性质求解
  例7:已知关于x的不等式的解集为R,求k的取值范围。
  解:由4k2+6x+3﹥0得出原不等式等价于不等式2x2+2kx+k﹤4k2+6x+3
  即 2x2+2(3-k)x+3-k﹥0
  原不等式的解集为R
  ∵△﹤0,即4(3-k)2-4×2(3-k)﹤0
  1﹤k﹤3
  说明:化分式函数为二次函数,利用判别式法求解。
  
  八、分步讨论
  例8:若函数(其中且)在上恒成立,求a的取值范围。
  解::,时,由得
  即恒成立
  ∴1﹤a﹤2
  :时,由得
  即恒成立
  综上的取值范围为
  说明:由对数函数的底数a在(0,1)与(1,+∞)上的单调性不同加以分步讨论从而得出结论。
  
  九、利用导数,找出函数在的内的最值
  例9:已知,若不等式对于恒成立,求入的取值范围。
  解:由得或
  而
  时,
  要使对恒成立
  (作者单位:425900湖南省东安县东安职业中专)
  
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