高一数学一元二次不等式解法练习题及与含参不等式恒成立的例子

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?f(?)?0 f(x)?0在x?[?,?]上恒成立???f(?)?0(2)当a?0时,f(x)?0在x?[?,?]上恒成立???f(?)?0

?f(?)?0b?b??b?????????????? f(x)?0在x?[?,?]上恒成立??2a或?或2a?2a???f(?)?0????0?f(?)?0类型3:

f(x)??对一切x?I恒成立?f(x)min??f(x)??对一切x?I恒成立?f(x)max??。

类型4:

f(x)?g(x)对一切x?I恒成立?f(x)的图象在g(x)的图象的上方或f(x)min?g(x)max(x?I) 恒成立问题的解题的基本思路是:根据已知条件将恒成立问题向基本类型转化,正

确选用函数法、最小值法、数形结合等解题方法求解。 一、用一次函数的性质

对于一次函数f(x)?kx?b,x?[m,n]有:

?f(m)?0?f(m)?0 f(x)?0恒成立??,f(x)?0恒成立??f(n)?0f(n)?0??例1:若不等式2x?1?m(x?1)对满足?2?m?2的所有m都成立,求x的范围。 解析:我们可以用改变主元的办法,将m视为主变元,即将元不等式化为:

2;令f(m)?m(x?1)?(2x?1),则?2?m?2时,m(x2?1)?(2x?1)?0,

2?f(?2)?0???2(x?1)?(2x?1)?0f(m)?0恒成立,所以只需?即?,所以x的范2??f(2)?0?2(x?1)?(2x?1)?02围是x?(?1?71?3,)。 222二、利用一元二次函数的判别式

对于一元二次函数f(x)?ax?bx?c?0(a?0,x?R)有: (1)f(x)?0在x?R上恒成立?a?0且??0;

(2)f(x)?0在x?R上恒成立?a?0且??0

例2:若不等式(m?1)x2?(m?1)x?2?0的解集是R,求m的范围。

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。

(1)当m-1=0时,元不等式化为2>0恒成立,满足题意; (2)m?1?0时,只需??m?1?0???(m?1)?8(m?1)?02,所以,m?[1,9)。

三、利用函数的最值(或值域)

(1)f(x)?m对任意x都成立?f(x)min?m;

(2)f(x)?m对任意x都成立?m?f(x)max。简单计作:“大的大于最大的,小的小于最小的”。由此看出,本类问题实质上是一类求函数的最值问题。 例3:在?ABC中,已知f(B)?4sinBsin(成立,求实数m的范围。 解析:由

2?4?B)?cos2B,且|f(B)?m|?2恒2f(B)?4sinBsin2(?4?B)?cos2B?2sinB?1,?0?B??,?sinB?(0,1],2?m?f(B)?2f(B)?(1,3],?|f(B)?m|?2恒成立,??2?f(B)?m?2,即??m?f(B)?2恒成立,?m?(1,3]

例4:(1)求使不等式a?sinx?cosx,x?[0,?]恒成立的实数a的范围。 解析:由于函a?sinx?cosx?最大值2,?a?2sin(x???3?),x???[?,],显然函数有

44442。

如果把上题稍微改一点,那么答案又如何呢?请看下题: (2)求使不等式a?sinx?cosx,x???(0,)恒成立的实数a的范围。

42?解析:我们首先要认真对比上面两个例题的区别,主要在于自变量的取值范围的变化,这样使得y?sinx?cosx的最大值取不到

2,即a取2也满足条件,所以

a?2。

所以,我们对这类题要注意看看函数能否取得最值,因为这直接关系到最后所求参数a的取值。利用这种方法时,一般要求把参数单独放在一侧,所以也叫分离参数法。

四:数形结合法

对一些不能把数放在一侧的,可以利用对应函数的图象法求解。

2x例5:已知a?0,a?1,f(x)?x?a,当x?(?1,1)时,有f(x)?1恒成立,求实

2数a的取值范围。

2x2x解析:由f(x)?x?a?1,得x?1?a,在同一直角坐标系中做出两个函

22数的图象,如果两个函数分别在x=-1和x=1处相交,则由

12?111xx?a及(?1)2??a?1得到a分别等于2和0.5,并作出函数y?2及y?()2222的图象,所以,要想使函数x?1?ax在区间x?(?1,1)中恒成立,只须y?2x在22区间x?(?1,1)对应的图象在y?x?1在区间x?(?1,1)对应图象的上面即可。当2a?1时,只有a?2才能保证,而0?a?1时,只有a?1a?[,1)?(1,2]。

21才可以,所以2 由此可以看出,对于参数不能单独放在一侧的,可以利用函数图象来解。利用函数图象解题时,思路是从边界处(从相等处)开始形成的。

例6:若当P(m,n)为圆x?(y?1)?1上任意一点时,不等式m?n?c?0恒成立,则c的取值范围是( ) A、?1?2?c?222?1 B、2?1?c?2?1

2?1

C、c??2?1 D、c?解析:由m?n?c?0,可以看作是点P(m,n)在直线x?y?c?0的右侧,而点P(m,n)在圆x?(y?1)?1上,实质相当于是x?(y?1)?1在直线的右侧并与它相离

2222?0?1?c?0?或相切。??|0?1?c|?c?2?1,故选D。

?1?22?1?1 其实在习题中,我们也给出了一种解恒成立问题的方法,即求出不等式的解集后再进行处理。

以上介绍了常用的五种解决恒成立问题。其实,对于恒成立问题,有时关键是能否看得出来题就是关于恒成立问题。下面,给出一些练习题,供同学们练习。 练习题:1、对任意实数x,不等式asinx?bcosx?c?0(a,b,c?R)恒成立的充要条件是_______。[c?

a2?b2]

52x?3x?9xa在(??,1]上有意义,求实数a的取值范围.[,??)。 2、设y?lglg97

|Logax|?1恒成立,则实数a的范围是____。[(0,]?[3,??)] 3、当x?(,3)时,

4、已知不等式:

131311112??......??Loga(a?1)? 对一切大于1的n?1n?2n?n123自然数n恒成立,求实数a的范围。[a?(1,

1?5)] 2

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