【文档说明】高考数学大一轮复习第七章不等式第43讲不等式恒成立问题课件理.ppt,共(23)页,2.978 MB,由小橙橙上传
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第43讲不等式恒成立问题考试要求1.不等式包含两个元的情况(C级要求);2.不等式恒成立问题涉及一元二次不等式、线性规划、基本不等式恒成立问题.解决问题的本质是转化成求最值问题.1.设y=(log2x)2+(t-2)log2x-t+
1,若t在[-2,2]上变化时y恒取正值,则实数x的取值范围为________.解析设f(t)=y=(log2x-1)t+(log2x)2-2log2x+1,t∈[-2,2],诊断自测问题转化为:f(t)>0对t∈[-2,
2]恒成立⇔f(-2)>0,f(2)>0故实数x的取值范围是0,12∪(8,+∞).答案0,12∪(8,+∞)⇔(log2x)2-4log2x+3>0,(log2x)2-1>0⇒0<x<12或x>8.2.不等式2x2+2mx+m4x2+6x+3
<1对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围为________.解析由4x2+6x+3=2x+322+34>0,对一切实数x恒成立,从而原不等式等价于2x2+2mx+m<4x2+6x+3(x∈R),即2x2+(6-2m)x+(3-m)>0对一切实数x恒成立.则Δ
=(6-2m)2-8(3-m)<0,解得1<m<3,故实数m的取值范围是(1,3).答案(1,3)3.(一题多解)已知f(x)=x2+2x+ax>0在x∈1,+∞上恒成立,则实数a的取值范围为________.解析法一∵f(
x)=x2+2x+ax>0对x∈1,+∞恒成立⇔x2+2x+a>0对x∈1,+∞恒成立.设g(x)=x2+2x+a,x∈1,+∞,问题转化为:g(x)min>0g(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a-1
,x∈1,+∞,∴g(x)在1,+∞上是增函数.∴g(x)min=g(1)=3+a,∴3+a>0⇔a>-3.即所求实数a的取值范围为(-3,+∞).法二∵f(x)=x2+2x+ax>0对x∈1,+∞恒成立⇔x2+2x+a>0对x∈1,+∞恒
成立⇔a>-(x2+2x)对x∈1,+∞恒成立设φ(x)=-(x2+2x),x∈1,+∞.问题转化为:a>φ(x)max.∴φ(x)max=φ(1)=-3,∴a>-3,即所求实数a的取值范围为(-3,+∞).答案(-3,+∞)φ(x)=-(x2+2x)=-(x+
1)2+1,x∈1,+∞.∴φ(x)在1,+∞上是减函数.解析设0<x1<x2,则x2x1>1,有fx2x1<0.这样f(x2)-f(x1)=fx2x1
·x1-f(x1)=fx2x1+f(x1)-f(x1)=fx2x1<0,则f(x2)<f(x1),函数f(x)在(0,+∞)为减函数.4.若定义在(0,+∞)的函数f(x)满足f(x)+f(y)=f(xy),且x>1时
不等式f(x)<0成立,若不等式f(x2+y2)≤f(xy)+f(a)对于任意x,y∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是________.因此f(x2+y2)≤f(xy)+f(a)⇔f(x2+y2)≤f(axy)⇔x2+y2≥axy⇔a≤x2+y2xy;
而x2+y2xy≥2xyxy=2(当且仅当x=y时取等号),又a>0,所以a的取值范围是(0,2].答案(0,2]1.恒成立问题转化成最值处理a>f(x)对x∈D恒成立⇔a>f(x)max,a<f(x)对x∈D恒成立⇔a<f(x)min.知识梳理2.恒成立问题处理
方法:图象法、最值法、参变分离法、变换主元法等.3.不等式的恒成立、能成立、恰成立问题(1)恒成立问题:若f(x)在区间D上存在最小值,则不等式f(x)>A在区间D上恒成立⇔f(x)min>A(x∈D);若f(x)在区间D上存在最大值,则不等式f
(x)<B在区间D上恒成立⇔____________(x∈D).(2)能成立问题:若f(x)在区间D上存在最大值,则在区间D上存在实数x使不等式f(x)>A成立⇔_____________(x∈D);若f(x)在区间D上存在最小值,则在区间D上存在实数x使不等式f(x)<B成立⇔
____________(x∈D).(3)恰成立问题:不等式f(x)>A恰在区间D上成立⇔f(x)>A的解集为D;不等式f(x)<B恰在区间D上成立⇔f(x)<B的解集为D.f(x)max<Bf(x)max>Af(x)min<B
考点一一元一次不等式恒成立问题【例1】对于-1≤a≤1,求使不等式12x2+ax<122x+a-1恒成立的x的取值范围.解原不等式等价于x2+ax>2x+a-1在a∈[-1,1]上恒成立.设f(a)=(x-1)a+x2-2x+1,则f(a)是a
的一次函数或常数函数,要使f(a)>0在a∈[-1,1]上恒成立,则须满足f(-1)>0,f(1)>0⇔x2-x>0,x2-3x+2>0⇒x>2或x<0,故实数的取值范围是(-∞,
0)∪(2,+∞).规律方法设f(x)=ax+b,f(x)>0在x∈m,n上恒成立⇔f(m)>0,f(n)>0.f(x)<0在x∈m,n上恒成立⇔f(m)<0,f(n)<0.考点二
一元二次不等式恒成立问题【例2】已知x∈时,不等式1+2x+(a-a2)·4x>0恒成立,求实数a的取值范围.解设2x=t,∵x∈-∞,1,∴t∈0,2,原不等式可化为:a-a2>-t-1t2.要使上式对t
∈0,2恒成立,只需a-a2>-t-1t2max,t∈0,2,-t-1t2=-1t+122+14.由1t∈12,+∞,∴-t-1
t2max=-34,∴a-a2>-34,即4a2-4a-3<0,从而-12<a<32.即实数a的取值范围是-12,32.考点三高次不等式恒成立问题【例3】已知f(x)=-x3+ax,其中a∈R,g(x)=-12x32,且f(x)<g(x)在x∈0,1上恒成立,求实数a的取值
范围.解f(x)<g(x)在x∈0,1上恒成立⇔-x3+ax+12x32<0对x∈0,1恒成立⇔a<x2-12x12对x∈0,1恒成立设h(x)=x2-12x12,x∈0,1,问题转化为:a
<h(x)minh′(x)=2x-14x=2x-1·4x+2x+14x由h′(x)=0,得x=14,当x∈0,14时,h′(x)<0,h(x)在0,14递减.当x∈14,1时,h′(x)>0,h(x)在14
,1递增.∴h(x)在x=14时取最小值,h(x)min=-316,∴a<-316.即a的取值范围是-∞,-316.考点四绝对值不等式恒成立问题解(ⅰ)当x=0时,显然f(x)<0成立,此时a∈R.【例4】已知f(x)=xx-a-2,若当x∈0,1时,恒有f(
x)<0,求实数a的取值范围.(ⅱ)当x∈0,1时,由f(x)<0,可得x-2x<a<x+2x,令g(x)=x-2x,(x∈0,1);h(x)=x+2x(x∈0,1),则g′(x)=1+2x2>0,∴g(x)是单调递增,此时a
的范围是(-1,3).综合(ⅰ)(ⅱ)得a的范围是(-1,3).可知g(x)max=g(1)=-1,h′(x)=1-2x2<0,∴h(x)是单调递减,可知h(x)min=h(1)=3,规律方法(1)当f(x)含有绝对值时,先去掉绝对值号,(2)这种思
路是:首先是——分离变量,其次用——极端值原理.把问题转化为求函数的最值,若f(x)不存在最值,可求出f(x)的范围,问题同样可以解出.考点五线性规划恒成立问题【例5】已知实数x,y满足条件x-y≤0,x+y-5≥0,y-3≤0.若不等式m(x2+y2)≤(x+y)2恒成立,
则实数m的最大值是________.解析∵m(x2+y2)≤(x+y)2恒成立,则m≤x2+2xy+y2x2+y2=1+2yx1+yx2=1+2k+1k,其中k=yx∈1,32,当k=32时,1+2k+1k取最小值为2513,则实数m的最大值是2513.答案
2513考点六基本不等式恒成立问题【例6】已知对满足x+y+4=2xy的任意正实数x,y,都有x2+2xy+y2-ax-ay+1≥0,则实数a的取值范围是________.解析x+y+4=2xy≤2×x+y22,解得x+y≥4,当且仅当x=y=2时取“=”.∵(x+y)2-a
(x+y)+1≥0,∴(x+y)+1x+y≥a.∵(x+y)+1x+y≥174,则a≤174.答案-∞,174