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不等式恒成立问题经典例题97345教学文稿

f (a) f x下限x D
不等式恒成立问题的一般步骤: (1)明确变量和参数(求谁的范围谁是参数,谁的范 围已知谁是自变量),合理变形(一次二次不等式的标 准形式或变量参数的分离式 )。 (2) 构建函数,注意标明自变量范围。 (3)求函数的最值或限值,利用最值或限值构建关于参 数的不等式求出参数的范围。 注意事项: (1)形式上的一元二次不等式要对二次项系数等零不 等零进行讨论。 (2)指对不等式在底数不确定时要对底数进行讨论。 (3)如最值或限值总在定义域的两端点处产生时,不 必讨论。
解:要使函数f(x)有意义,则必有
kx2 6kx (k 8) 0
因为函数f(x)的定义域为R,所以
kx2 6kx (k 8) 0 对一切 x R恒成立. ①当k=0,不等式8>0对一切 x R 恒成立.
②当k≠0时,不等式 kx2 6kx (k 8) 0对一切
x R 恒成立,则必有
k>0
(6k)2 4k(k 8) 0
解得:0<k≤1
综上所述: 0 ≤ k≤1
易错题
1.函数 f (x) log1 (x2 kx 2) 的定义域为R,
2
求实数k的取值范围. (2 2, 2 2)
2.函数 f (x) log1 (x2 kx 2) 的值域为R,
2
求实数k的取值范围.
恒成立,求实数x的取值范围
练习5、若对于任意
x 0,
1 2
,不等式
x2 ax 1 0
恒成
立,求实数a的取值范围
练习1、若对于任意 2 m 2 ,不等式 2x 1 m(x2 1)
恒成立,求实数x的取值范围
解:原不等式可化为:m(x2 1) 2x 1 0
令 f (m) m(x2 1) 2x 1, m2, 2
f (x) (1 m)x2 (m 1)x 3, x2, 2
由题意得:
1m 0 f (1) 1 m 11 0 或
24 4
1m 0 f (2) 6m 9 0
所以 11 m 3 2
练习4、若对于任意 m 2,不等式(1 m)x2 (m 1)x 3 0
恒成立,求实数x的取值范围
由题意得:
f (2) 2x2 2x 3 0 f (2) 2x2 2x 1 0
所以
1 7 x 1 3
2
2
练习2、若对于任意 p 2 ,不等式x2 px 1 2x p 恒成
立,求实数x的取值范围
解:原不等式可化为:x2 ( p 2)x p 1 0
令 f (p) (x 1)p x2 2x 1, p2,2
(, 2 2] U[2 2, )
例1:不等式 x2 ax 4 0 当 x (1,2) 时恒
成立,求a的范围。
解: 令 f (x) x2 ax 4, x (1,2)
由题意得:
f 1 a 5 0 f 2 2a 8 0
所以 a 5
例2:不等式x²-2ax+2≥a当x∈[-1,+∞)时恒成立,求a 的范围。
f x下限 0x D
不等式 f x 0在区间D上恒成立 f xmax 0x D 或
f x上限 0x D
不等式 f a f x在区间D上恒成立 f (a) f xmaxx D 或
f (a) f x上限x D
不等式 f (a) f x在区间D上恒成立 f (a) f xminx D 或
例题选讲
恒成立问题
例1.不等式 (a 2)x2 2(a 2)x 4 0
对一切 x R 恒成立,则a的取值范围。
变式1.不等式(a2 4)x2 (a 2)x 1 0 的解为空集 ,求a的取值范围。
变式2.若函数 f (x) kx2 6kx (k 8) 的定义
域为R,求实数k的取值范围.
由题意得:
f (2) x2 4x 3 0 f (2) x2 1 0
所以
x 1 或 x 3
练习3、若对于任意 x 2 ,不等式(1 m)x2 (m 1)x 3 -m=0即m=1时,原不等式可化为:3>0,适合题意。
若1-m≠0即m≠1时, 令
解:原不等式可化为:
x2 2ax a 2 0
令 f (x) x2 2ax a 2, x 1,
x a f x的图像开口向上,且对称轴为
由题意得:
a 1
f 1 a 3 0 或
a 1
f a a2 a 2 0
所以 3 a 1
不等式恒成立问题的解题原理:
不等式 f x 0 在区间D上恒成立 f xmin 0x D 或
例1、若对于任意 a 1 ,不等式x2 (a 4)x 2a 0 恒成 立,求实数x的取值范围
解:令 f (a) (x 2)a x2 4x, a 1,1
由题意得:
f 1 x2 5x 2 0 f 1 x2 3x 2 0
所以 x 3 17 或 x 5 17
2
2
例2、若对于任意 x 0,1 ,不等式 x2 2mx 2m 1 0
解: 原不等式可化为: (x2 x)m x2 x 3 0
令 f (m) (x2 x)m x2 x 3,m2,2
由题意得:
f (2) x2 3x 3 0 f (2) x2 x 3 0
所以
1 13 x 1 13
2
2
练习5、若对于任意
恒成立,求实数x的取值范围
练习2、若对于任意 p 2 ,不等式x2 px 1 2x p 恒成
立,求实数x的取值范围
练习3、若对于任意 x 2 ,不等式(1 m)x2 (m 1)x 3 0 恒成立,求实数m的取值范围
练习4、若对于任意 m 2,不等式(1 m)x2 (m 1)x 3 0
恒成立,求实数m的取值范围
解 令 f (x) x2 2mx 2m1, x0,1 x m : f (x) 的图像开口向上,且对称轴为
由题意得:
m0

f (0) 2m 1 0
0 m1
m 1
f (m) m2 2m 1 0 或 f (1) 2 0
所以 m 1 2
练习1、若对于任意 2 m 2 ,不等式 2x 1 m(x2 1)
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