不等式恒成立能成立恰成立问题分析及应用Word格式.docx
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2)对任意,都有恒成立,求实数的取值范围;
【分析:
】
1)思路、等价转化为函数恒成立,在通过分离变量,创设新函数求最值解决.
2)思路、对在不同区间内的两个函数和分别求最值,即只需满足即可.
简解:
(1)由成立,只需满足的最小值大于即可.对求导,,故在是增函数,,所以的取值范围是.
例3设函数,对任意,都有在恒成立,求实数的取值范围.
思路、解决双参数问题一般是先解决一个参数,再处理另一个参数.以本题为例,实质还是通过函数求最值解决.
方法1:
化归最值,;
方法2:
变量分离,或;
方法3:
变更主元,,
方法1:
对求导,,
由此可知,在上的最大值为与中的较大者.
,对于任意,得的取值范围是.
练习题
1、设,当x[-1,+]时,都有恒成立,求a的取值范围。
解:
a的取值范围为[-3,1]
2、已知对任意恒成立,试求实数的取值范围;
等价于对任意恒
成立,又等价于时,成立.由于
在上为增函数,
则,所以
3、R上的函数既是奇函数,又是减函数,且当
时,有恒成立,求实数m的取值范围.
由得到:
因为为奇函数,故有恒成立,
又因为为R减函数,从而有对恒成立。
设,则对于恒成立,
设函数,对称轴为.
①当时,,
即,又∴(如图1)
②当,即时,
即,
∴,又,∴(如图2)
③当时,恒成立.∴(如图3)
故由①②③可知:
.
4、已知函数在处取得极值,其中为常数.
(1)试确定的值;
(2)讨论函数的单调区间;
(3)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围。
(1)
(2)略(3)由
(2)知,在处取得极小值,此极小值也是最小值.要使恒成立,只需.解得或.的取值范围为.
2、主参换位法
5、若不等式对恒成立,实数a的取值范围是。
6、若对于任意,不等式恒成立,求实数x的取值范围
7、已知函数,其中为实数.若不等式
对任意都成立,求实数的取值范围.
解析:
由题设知“对都成立,即对都成立。
设(),
则是一个以为自变量的一次函数。
恒成立,则对,为上的单调递增函数。
所以对,恒成立的充分必要条件是,,,于是的取值范围是。
3、分离参数法
8、当时,不等式恒成立,则的取值范围是.
解析:
当时,由得.∴.
4、数形结合
9、若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是________
对,不等式恒成立
则由一次函数性质及图像知,即。
二、不等式能成立问题的处理方法
若在区间D上存在实数使不等式成立,则等价于在区间D上;
若在区间D上存在实数使不等式成立,则等价于在区间D上的.
10、已知不等式在实数集R上的解集不是空集,求实数的取值范围______
11、若关于的不等式的解集不是空集,则实数的取值范围是.
设.则关于的不等式的解集不是空集在R上能成立,
即解得或
12、已知函数存在单调递减区间,求的取值范围
因为函数存在单调递减区间,所以
有解.即能成立,设.
由得,.于是,,
由题设,所以a的取值范围是
三、不等式恰好成立问题的处理方法
13、不等式的解集为则__________:
6
14、已知当的值域是,试求实数的值.
是一个恰成立问题,这相当于的解集是.
当时,由于时,,,与其值域是矛盾,
当时,是上的增函数,所以,的最小值为,,令
15、已知两个函数,其中为实数。
⑴对任意,都有成立,求的范围;
⑵存在,使成立,求的范围;
⑶对任意,都有,求的范围。
⑴设,问题转化为时,恒成立。
即,令,所以的最小值只可能在和处取得,又,
⑵据题意存在,使成立,即在上有解,故,由⑴知,只可能是或,所以
⑶由题意对任意,都有等价于当时,
,易知,,
由
不等式恒成立、能成立、恰成立问题专项练习
1、若不等式对任意实数x恒成立,求实数m取值范围
2、已知不等式对任意的恒成立,求实数k的取值范围
3、设函数.对于任意实数,恒成立,求的最大值。
对,,即在上恒成立,,即的最大值为。
4、对于满足的所有实数p,求使不等式恒成立的x的取值范围。
不等式即,设,则在[-2,2]上恒大于0,故有:
或
5、已知不等式对任意实数恒成立,求实数的取值范围。
6、对任意的,函数的值总是正数,求的范围
7、若不等式在内恒成立,则实数m的取值范围。
8、不等式在内恒成立,求实数a的取值范围。
画出两个凼数和在
上的图象如图知当时,
当,时总有所以。
9、不等式有解,求的取值范围。
不等式有解有解有解,所以。
11、①对一切实数x,不等式恒成立,求实数a的范围。
②若不等式有解,求实数a的范围。
③若方程有解,求实数a的范围。
①②③
13、设函数,其中.若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
由条件可知
,从而恒成立.当时,;
当时,.因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.
为使对任意,不等式在上恒成立,当且仅当,
即在上恒成立,即
14、已知向量。
若函数在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围。
依定义。
则,
若在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上恒成立。
∴在(-1,1)上恒成立。
易求得t的取值范围是.
不等式恒成立、能成立、恰成立问题参考答案
例1、解:
t
g(t)
o
·
1
图1
t=m
图2
图3
例2、解:
等价于对任意恒成立,又等价于时,的最小值成立.
由于在上为增函数,
则,所以
例3、解:
因为为奇函数,
故有恒成立,
又因为为R减函数,从而有对恒成立
在设函数,对称轴为.
即,又∴(如图1)
例4、解:
(1)
(2)略(3)由
(2)知,在处取得极小值,此极小值也是最小值.要使恒成立,只需.即,
从而.解得或.的取值范围为.
例5、解:
例6、解:
例7、解析:
例8、解析:
当时,由得.令,则易知在上是减函数,所以时,则∴.
例9、解析:
(1)
(2)在区间上单调递增在上恒成立恒成立,。
设,,
令得或(舍去),
当时,,当时,单调增函数;
当时,单调减函数,
。
。
当时,,此时在区间恒成立,所以在区间上单调递增,,。
O
综上,当时,;
当时,。
例10、解析:
例11、解:
1<
a2.
例12、解:
例13、第二个填空是不等式能成立的问题.设.则关于的不等式的解集不是空集在上能成立,
例14、解:
,则
因为函数存在单调递减区间,所以有解.由题设可知,的定义域是,
而在上有解,就等价于在区间能成立,即,成立,进而等价于成立,其中.
由得,.于是,,
例15、解:
例16、解:
当时,由于时,,与其值域是矛盾,
当时,是上的增函数,所以,的最小值为,令,即
例17、解析:
(1)设h(x)=g(x)-f(x)=2x2-3x2-12x+k,问题转化为x[-3,3]时,h(x)≥0恒成立,故h(x)≥0.令h′(x)=6x2-6x-12=0,得x=-1或2。
由h(-1)=7+k,h
(2)=-20+k,h(-3)=k-45,h(3)=k-9,故h(x)=-45+k,由k-45≥0,得k≥45.
(2)据题意:
存在x[-3,3],使f(x)≤g(x)成立,即为:
h(x)=g(x)-f(x)≥0在x[-3,3]有解,故h(x)≥0,由
(1)知h(x)=k+7,于是得k≥-7。
(3)它与
(1)问虽然都是不等式恒成立问题,但却有很大的区别,对任意x1,x2[-3,3],都有f(x1)≤g(x2)成立,不等式的左右两端函数的自变量不同,x1,x2的取值在[-3,3]上具有任意性,因而要使原不等式恒成立的充要条件是:
,由g′(x)=6x2+10x+4=0,得x=-或-1,易得,又f(x)=8(x+1)2-8-k,.故令120-k≤-21,得k≥141。
专项练习:
1、解:
2、解:
3、解析:
对,,即在上恒成立,,得,即的最大值为。
4、解:
不等式即(x-1)p+x2-2x+1>
0,设f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,则f(p)在[-2,2]上恒大于0,故有:
x
y
3
即解得:
∴x<
-1或x>
3.
5、解:
6、解:
7、解:
8、解:
当时总有所以
9、解:
10、解:
由又有解,
所以.令恒成立.所以
11、解:
①②③12、解:
①②
13、解:
即,即在上恒成立.即,
所以,因此满足条件的的取值范围是.
14、解:
()由()知,当时,在或处取得最小值。
;
则由题意得即解得。
15、解:
若在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设恒成立。
-1
g(x)
考虑函数,(如图)
由于的图象是对称轴为,开口向上的抛物线,
故要使在(-1,1)上恒成立,即。
而当时,在(-1,1)上满足>
0,
即在(-1,1)上是增函数。
故t的取值范围是.