符合题意,舍去.故所求花卉带宽度的范围为 0<x≤100.
不等式恒成立问题
[探究问题]
1.若函数 y=ax2+2x+2 对一切 x∈R,f(x)>0 恒成立,如何求实数 a 的取
值范围?
提示:
若 a=0,显然 y>0 不能对一切 x∈R 都成立.所以 a≠0,此时只有
二次函数 y=ax2+2x+2 的图象与直角坐标系中的 x 轴无交点且抛物线开口向上
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⎧⎪a>0,
2
2.若函数 y=x2-ax-3 对-3≤x≤-1 上恒有 x2-ax-3<0 成立,如何求 a
的范围?
提示:
要使 x2-ax-3<0 在-3≤x≤-1 上恒成立,则必使函数 y=x2-ax
-3 在-3≤x≤-1 上的图象在 x 轴的下方,由 y 的图象可知,此时 a 应满足
⎧⎪
⎪(-3)2+3a-3<0,⎧3a+6<0,
⎨即⎨
⎪⎩
⎩(-1)2+a-3<0,⎪a-2<0,
解得 a<-2.
故当 a<-2 时,有 f(x)<0 在-3≤x≤-1 上恒成立.
3.若函数 y=x2+2(a-2)x+4 对任意-3≤a≤1 时,y<0 恒成立,如何求 x
的取值范围?
提示:
由于本题中已知 a 的取值范围求 x,所以我们可以把函数 f(x)转化为
关于自变量是 a 的函数,求参数 x 的取值问题,则令 y=2x· a+x2-4x+4.
要使对任意-3≤a≤1,y<0 恒成立,只需满足
⎧⎪2x+x2-4x+4<0
⎨
⎪⎩(-3)×2x+x2-4x+4<0,
⎧⎪x2-2x+4<0,
即⎨
⎪⎩x2-10x+4<0.
因为 x2-2x+4<0 的解集是空集,
所以不存在实数 x,使函数 y=x2+2(a-2)x+4 对任意-3≤a≤1,y<0 恒成
立.
【例 3】已知 y=x2+ax+3-a,若-2≤x≤2,x2+ax+3-a≥0 恒成立,
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求 a 的取值范围.
[思路点拨]对于含参数的函数在某一范围上的函数值恒大于等于零的问
题,可以利用函数的图象与性质求解.
[解]设函数 y=x2+ax+3-a 在-2≤x≤2 时的最小值为关于 a 的一次函
数,设为 g(a),则
a
3
aa2
(2)当-2≤-2≤2,即-4≤a≤4 时,g(a)=3-a- 4 ≥0,解得-6≤a≤2,
此时-4≤a≤2.
a
时-7≤a<-4.
综上,a 的取值范围为-7≤a≤2.
1.(变结论)本例条件不变,若 y=x2+ax+3-a≥2 恒成立,求 a 的取值范
围.
[解]若-2≤x≤2,x2+ax+3-a≥2 恒成立可转化为:
当-2≤x≤2 时,y
⎧-a<-2,
⎨2
⎩ymin=(-2)2-2a+3-a=7-3a≥2,
⎧⎪-2≤-a≤2,
或⎨
⎪⎩ymin=⎛-a⎫2+a· ⎛-a⎫+3-a=3-a-a2≥2,
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⎧-a>2,
或⎨2
⎩ymin=22+2a+3-a=7+a≥2,
解得 a 的取值范围为-5≤x≤-2+2 2.
2.(变条件)将例题中的条件“y=x2+ax+3-a,-2≤x≤2,y≥0 恒成立”
变为“不等式 x2+2x+a2-3>0 的解集为 R”,求 a 的取值范围.
[解]法一:
∵不等式 x2+2x+a2-3>0 的解集为 R,
∴函数 y=x2+2x+a2-3 的图象应在 x 轴上方,
∴Δ=4-4(a2-3)<0,
解得 a>2 或 a<-2.
法二:
令 y=x2+2x+a2-3,要使 x2+2x+a2-3>0 的解集为 R,则 a 满足
ymin=a2-4>0,解得 a>2 或 a<-2.
法三:
由 x2+2x+a2-3>0,得 a2>-x2-2x+3,
即 a2>-(x+1)2+4,要使该不等式在 R 上恒成立,必须使 a2 大于-(x+1)2
+4 的最大值,即 a2>4,故 a>2 或 a<-2.
1.不等式 ax2+bx+c>0 的解是全体实数(或恒成立)的条件是:
当 a=0 时,
b=0,c>0;
⎧a>0,
当 a≠0 时,⎨
⎩Δ<0.
2.不等式 ax2+bx+c<0 的解是全体实数(或恒成立)的条件是:
当 a=0 时,
b=0,c<0;
⎧a<0,
当 a≠0 时,⎨
⎩Δ<0.
3.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范
围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.
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1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二
次不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零.
2.对于某些恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参
数分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然,这必须以参
数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到以下简单结论:
(1)若 f(x)有最大值 f(x)max,则 a>f(x)恒成立⇔a>f(x)max;
(2)若 f(x)有最小值
f(x)min,则 a3.在某集合 A 中恒成立问题
设 y=ax2+bx+c(a≠0)
若 ax2+bx+c>0 在集合 A 中恒成立,则集合 A 是不等式 ax2+bx+c>0 的
解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的取值(范围).
1.思考辨析
1
x
(2)求解 m>ax2+bx+c(a<0)恒成立时,可转化为求解 y=ax2+bx+c 的最小
值,从而求出 m 的范围.()
1
[提示]
(1)x>1⇒xx <0⇒{x|0(1)错.
(2)m>ax2+bx+c(a<0)恒成立转化为 m>ymax,故
(2)错.
[答案]
(1)×
(2)×
(x+1)(x+2)2(x+3)
x+4
{x|-4-1}[原式可转化为(x+1)(x+2)2(x+3)(x+4)>0,
根据数轴穿根法,解集为-4-1.]
3.对于任意实数 x,不等式(a-2)x2-2(a-2)x-4<0 恒成立,则实数 a 的
取值范围是________.
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-2<a≤2[当 a-2=0,即 a=2 时,-4<0 恒成立;
当 a-2≠0,即 a≠2 时,则有
⎧⎪a-2<0,
⎨
⎪⎩Δ=[-2(a-2)]2-4×(a-2)×(-4)<0,
解得-2<a<2.综上,实数 a 的取值范围是-2<a≤2.]
4.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯 15 元的价格销售,每天能卖
出 30 盏;若售价每提高 1 元,日销售量将减少 2 盏.为了使这批台灯每天能获
得 400 元以上的销售收入,应怎样制定这批台灯的销售价格?
[解]设每盏台灯售价 x 元,则 x≥15,并且日销售收入为 x[30-2(x-15)],
由题意知,当 x≥15 时,有 x[30-2(x-15)]>400,解得:
15≤x<20.
所以为了使这批台灯每天获得 400 元以上的销售收入,应当制定这批台灯的
销售价格为 15≤x<20.
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