例析恒等式成立问题的几种解法

来源 :新时代教师 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bhf10116
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  不等式是中学教学中重要内容之一,考查不等式的问题常与函数知识结合起来,恒成立问题因充分体现了不等式与函数知识的整合,故频频出现在各类数学综合测试卷上,现就对不等式恒在立问题的题型及解决方法小结如下:
  1.二次不等式的恒成立问题
  1.1 已知参数取值范围求x转换变量。
  例1:对于θ∈R,不等式x2-(5+cosθ)x+(4cosθ-6)<0 恒成立,则x的取值范围〖CD#5〗。
  析:原不等式恒成立(4-x)cosθ+(x2-5x-6)<0恒成立,由于已知θ∈R ,故可将x为变量的不等式转化为以θ为变量的不等式。
  解:∵θ∈R ,
  ∴cosθ∈[-1,1],设t=cosθ∈[-1,1],则不等式亦等价于f(t)=(4-x)t+(x2-5x-6)<0,在[-1,1]上的恒成立问题,则只须〖JB({〗f(1)<0f(-1)<0〖JB)〗,即〖JB({〗x2-6x-2<0x2-4x-10<0〖JB)〗,
  解之3-〖KF(〗11〖KF)〗  1.2 已知x取值范围求参数。
  〖JB({〗1、若x∈R,则:〖JB(〗①二次项系数为零或②〖JB({〗二次项系数>(<)0△<0〖JB)〗〖JB)〗
  2、若x∈[a,b],则利用最值〖JB)〗
  例2:f(x)=(m2+4m-5)x2+4(1-m)x+3的图像都在x轴上方,则实数〖CD#5〗。
  析:f(x)图像都在x轴上方(m2+4m+5)x2+4(1-m)x+3>0在R上恒成立,则①二次项系数为0或②〖JB({〗二次项系数>(<)0△<0〖JB)〗
  解:①m2+4m-5=0,即m=1或-5,经检验m=1成立或②〖JB({〗二次项系数>(<)0△<0〖JB)〗,解之1  2.绝对值不等式的恒成立问题
  例3:设函数f(x)=-〖SX(〗1〖〗3〖SX)〗x3+2ax2-3a2+b,0  析:先去掉绝对值再利用最值求解。
  |f′(x)|≤a恒成立〖JB({〗f′(x)max≤af′(x)min≥-a〖JB)〗
  〖JB({〗f′(x)max-a≤0f′(x)min+a≥0〖JB)〗。
  ∵|f′(x)|=-x2+4ax-3a2,
  ∴〖JB({〗-x2+4ax-3a2-a≤0-x2+4a-3a2+a≥-a〖JB)〗,
  即〖JB({〗x2-4ax+3a2+a≥0x2-4ax+3a2-a≤0〖JB)〗。
  设h(x)=x2-4ax+3a2+a,g(x)=x2-4ax+3a2-a,对称轴x=2a,
  ∵a+1-2a=1-a>0(0  ∴h(x),g(x)均在[a+1,a+2]上单增。
  ∴〖JB({〗h(x)min=h(a+1)≥0g(x)max=g(a+2)≤0〖JB)〗,解之〖SX(〗4〖〗5〖SX)〗≤a<1。
  3.易于确定参数的系数符号的其他类型不等式恒成立问题:分离参数
  例:f(x)=1g〖SX(〗1+2x+…+(n-1)x+nx·a〖〗n〖SX)〗a∈R,n∈N+且n≥2,若f(x)在(-∞,1)上在意义,则〖CD#5〗。
  析:此题ax的系数部分nx>0恒成立,故适于将a分离出来,从而问题转化为求主元x函数的最值。
  解:f(x)在(-∞,1)上在意义1+2x+…+(n-1)x+nx·a>0在(-∞,1)上恒成立问题。
  以上是不等式恒成立问题常见的几类题型和相应处理方法,仅供读者参考。
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