查文庫>總結> 恆成立與存在性問題方法總結

恆成立與存在性問題方法總結

恆成立與存在性問題方法總結

  高三數學複習中的恆成立與存在性問題,涉及一次函式、二次函式等函式的性質、影象,滲透著換元、化歸、數形結合、函式與方程等思想方法,有利於考查學生的綜合解題能力,在培養學生思維的靈活性、創造性等方面起到了積極的作用,因此也成為歷年高考的一個熱點,恆成立與存在性問題的處理途徑有多種,下面是小編整理的恆成立與存在性問題方法總結,歡迎來參考!

   一、構建函式

  構建適當的函式,將恆成立問題轉化為能利用函式的性質來解決的問題。

  1、構建一次函式

  眾所周知,一次函式的影象是一條直線,要使一次函式在某一區間內恆大於(或小於)零,只需一次函式在某區間內的兩個端點處恆大於(或小於)零即可。

  例1:若x∈(-2,2),不等式kx+3k+1>0恆成立,求實數k的取值範圍。

  解:構建函式f(x)= kx+3k+1,則原問題轉化為f(x)在x∈(-2,2)內恆為正。若k=0,則f(x)=1>0恆成立;若k≠0,則f(x)為一次函式,問題等價於f(-2)>0,f(2)>0,

  解之得k∈(- ,+∞)。

  例2:對m≤2的一切實數m,求使不等式2x-1>m(x -1)都成立的x的取值範圍。

  解:原問題等價於不等式:(x -1)m-(2x-1)<0,設f(m)=(x -1)m-(2x-1),則原問題轉化為求一次函式f(m)或常數函式在[-2,2]內恆為負值時x的取值範圍。

  (1)當x -1=0時,x=±1。

  當x=1時,f(m)<0恆成立;當x=-1時,f(m)<0不成立。

  (2) 當x -1≠0時,由一次函式的單調性知:f(m)<0等價於f(-2)<0,且f(2)<0,即<x< ;綜上,所求的x∈(  )。

  2、構建二次函式

  二次函式的影象和性質是中學數學中的重點內容,利用二次函式的影象特徵及相關性質來解決恆成立問題,使原本複雜的問題變得容易解決。

  例3:若x≥0,lg(ax +2x+1)∈R恆成立,求實數a的取值範圍。

  解:建構函式g(x)= ax +2x+1,則原問題等價於:當x≥0時,g(x)恆大於0。

  若a=0且x≥0,則g(x)= 2x+1>0恆成立;

  若a≠0,則g(x)為二次函式,當a<0時,顯然當x≥0時不能使g(x)恆大於0,僅當a>0時,要使當x≥0時,g(x)恆大於0,只需Δ<0或△≥0- ≤0g(0)>0,解之得:a>0

  ∴a的取值範圍為[0,+∞)。

  3、構建形如f(x)=ax+ 的函式

  透過換元、變形,將原問題轉化為形如f(x)=ax+ 的函式的最值問題,再合理利用該函式的單調性等性質來解題,常要用到如下結論:

  (1)f(x)=ax+ 為奇函式,(2)當a>0,b>0時,f(x)在0, 上遞減,在 ,+∞上遞增。

  例4:若不等式x -5x-6<a(x-4)對於x∈[-1,1]恆成立,求a的.取值範圍。

  解:由x∈[-1,1]知:x-4<0,則原問題等價於:當x∈[-1,1]時, >a恆成立,即(x-4)- +3>a,令t=x-4,則原問題又等價於:當t∈[-5,-3]時,t- +3>a恆成立,構建函式f(t)= t- ,在t∈[-5,-3]上單調遞增,∴0≤3+f(t) ≤ ,要使3+ (t- )>a恆成立,只要a<0即可。

  二、分離引數

  運用不等式的相關知識不難推出如下結論:

  若對於x的取值範圍內的任何一個數,都有f(x)>g(a)恆成立,則f (x)>g(a),若對於x的取值範圍內的任何一個數,都有f(x)<g(a)恆成立,則f (x)<g(a)。

  例5:若不等式|x-3|-|x+1|<a在(-∞,+∞)內恆成立,求a的取值範圍。

  解:建構函式f(x)=|x-3|-|x+1|,則a必須大於f(x)的最大值,由f(x)=-4,x≥32-2x,-1<x<34,x≤-1知,f (x)=4,故a的取值範圍為(4,+∞)。

  三、特殊賦值

  取特殊值的方法,對做選擇題很有效,在恆成立問題上也不失為一個好方法。

  例7:已知實數a,b變化時,直線l :(2a+b)x+(a+b)y+(a-b)=0恆過定點

  解:∵直線l 恆過定點,

  故令a=1,b=1,得3x+2y=0

  a=0,b=1,得x+y-1=0

  ∴3x+2y=0x+y-1=0

  解之得:x=-2y=3,將(-2,3)代入l ,經檢驗,點恆滿足方程(2a+b)x+(a+b)y+(a-b)=0。