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上海夜生活论坛 >专题 > 试题答案 > 不等式恒成立问题 不等式恒成立
上海夜生活论坛 易把它看成关于

的不等式讨论,从而因计算繁琐出错或者中途夭折;若转换一下思路,把待求的x为参数,以
为变量,令
则问题转化为求一次函数(或常数函数)
的值在
内恒为负的问题,再来求解参数
应满足的条件这样问题就轻而易举的得到解决了。

 

上海夜生活论坛  二、分离参数法

  在不等式中求含参数范围过程中,当不等式中的参数(或关于参数的代数式)能够与其它变量完全分离出来并,且分离后不等式其中一边的函数(或代数式)的最值或范围可求时,常用分离参数法.

  例2 已知函数

(
为常数)是实数集
上的奇函数,函数
在区间
上是减函数.

 

上海夜生活论坛  (Ⅰ)若对(Ⅰ)中的任意实数

都有
上恒成立,求实数
的取值范围.

 

  解析:由题意知,函数

在区间
上是减函数.

 

  

上恒成立

 

  

 

上海夜生活论坛  注:此类问题可把要求的参变量分离出来,单独放在不等式的一侧,将另一侧看成新函数,于是将问题转化成新函数的最值问题:若对于

取值范围内的任一个数都有
恒成立,则
;若对于
取值范围内的任一个数都有
恒成立,则
.

 

上海夜生活论坛  三、数形结合法

  如果不等式中涉及的函数、代数式对应的图象、图形较易画出时,可通过图象、图形的位置关系建立不等式求得参数范围.

  例3 已知函数

若不等式
恒成立,则实数
的取值范围是 .

 

  解:在同一个平面直角坐标系中分别作出函数

的图象,由于不等式
恒成立,所以函数
的图象应总在函数
的图象下方,因此,当
时,
所以
的取值范围是

 

  

 

  注:解决不等式问题经常要结合函数的图象,根据不等式中量的特点,选择适当的两个函数,利用函数图像的上、下位置关系来确定参数的范围.利用数形结合解决不等式问题关键是构造函数,准确做出函数的图象.如:不等式

,在
时恒成立,求
的取值范围.此不等式为超越不等式,求解时一般使用数形结合法,设
然后在同一坐标系下准确做出这两个函数的图象,借助图象观察便可求解.

 

  四、最值法

上海夜生活论坛  当不等式一边的函数(或代数式)的最值较易求出时,可直接求出这个最值(最值可能含有参数),然后建立关于参数的不等式求解.

  例4 已知函数

 

  (Ⅰ)当

时,求
的单调区间;

 

  (Ⅱ)若

时,不等式
恒成立,求实数
的取值范围.

 

  解(Ⅱ)当

时,不等式
恒成立.由于
,亦即
,所以
.令
,则
,由
.且当
时,
;当
时,
,即
上单调递增,在
上单调递减,所以
处取得极大值
,也就是函数
在定义域上的最大值.因此要使
恒成立,需要
,所以
的取值范围为
.

 

上海夜生活论坛  例5 对于任意实数x,不等式│x+1│+│x-2│>a恒成立,求实数a的取值范围分析①:把左边看作x的函数关系,就可利用函数最值求解.

  解法1:设f(x)=│x+1│+│x-2│

  =-2x+1,(x≤1)3,(-12)

  ∴f(x)min=3.

  ∴a<3.

上海夜生活论坛  分析②:利用绝对值不等式│a│-│b│<│a±b│<│a│+│b│求解f(x)=│x+1│+│x-2│的最小值.

  解法2:设f(x)=│x+1│+│x-2│,

  ∵│x+1│+│x-2│≥│(x+1)-(x-2)│=3,

  ∴f(x)min=3. ∴a<3.

上海夜生活论坛  分析③:利用绝对值的几何意义求解.

  解法3:设x、-1、2在数轴上的对应点分别是P、A、B,则│x+1│+│x-2│=│PA│+│PB│,当点P在线段AB上时,│PA│+│PB│=│AB│=3,当点P不在线段AB上时,│PA│+│PB│>3,因此不论点P在何处,总有│PA│+│PB│≥3,而当a<3时,│PA│+│PB│>a恒成立,即对任意实数x,不等式│x+1│+│x-2│>a恒成立.∴实数a的取值范围为(-∞,3).

  点评:求“恒成立问题”中参数范围,利用函数最值方便自然,利用二次不等式恒为正(负)的充要条件要分情况讨论,利用图象法直观形象.

  从图象上直观得到0 总结,教师也要介入心理辅导和思想方法指导,从而促使学生在解决此类问题的能力上得到改善和提高.<>

  参考文献:

上海夜生活论坛  ①孟凡栋.恒成立型不等式中参数范围的几种求法》.《数学教学通讯》2004年第01期

  ②三维设计高三总复习

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