含参不等式恒成立问题

PAGEPAGE8不等式中恒成立问题的解法研究在不等式的综合题中，经常会遇到当一个结论对于某一个字母的某一个取值范围内所有值都成立的恒成立问题。恒成立问题的基本类型：类型1：设，（1）上恒成立；（2）上恒成立。类型2：设（1）当时，上恒成立，上恒成立（2）当时，上恒成立上恒成立类型3：。类型4：恒成立问题的解题的基本思路是：根据已知条件将恒成立问题向基本类型转化，正确选用函数法、最小值法、数形结合等解题方法求解。一、用一次函数的性质对于一次函数有：例1：若不等式对满足的所有都成立，求x的范围。解析：我们可以用改变主元的办法，将m视为主变元，即将元不等式化为：，；令，则时，恒成立，所以只需即，所以x的范围是。二、利用一元二次函数的判别式对于一元二次函数有：（1）上恒成立；（2）上恒成立例2：若不等式的解集是R，求m的范围。解析：要想应用上面的结论，就得保证是二次的，才有判别式，但二次项系数含有参数m，所以要讨论m-1是否是0。（1）当m-1=0时，元不等式化为2>0恒成立，满足题意；（2）时，只需，所以，。例3．已知函数的定义域为R，求实数的取值范围。解：由题设可将问题转化为不等式对恒成立，即有解得。所以实数的取值范围为。若二次不等式中的取值范围有限制，则可利用根的分布解决问题。例4．设，当时，恒成立，求实数的取值范围。Oxyx-1解：设，则当时，Oxyx-1当时，显然成立；当时，如图，恒成立的充要条件为：解得。综上可得实数的取值范围为。三、利用函数的最值（或值域）（1）对任意x都成立；（2）对任意x都成立。简单计作：“大的大于最大的，小的小于最小的”。由此看出，本类问题实质上是一类求函数的最值问题。例5．已知，当时，恒成立，求实数的取值范围。解：设，则由题可知对任意恒成立令，得而∴∴即实数的取值范围为。例6．函数，若对任意，恒成立，求实数的取值范围。解：若对任意，恒成立，即对，恒成立，考虑到不等式的分母，只需在时恒成立而得而抛物线在的最小值得注：本题还可将变形为，讨论其单调性从而求出最小值。例7：在ABC中，已知恒成立，求实数m的范围。解析：由，，恒成立，，即恒成立，例8（1）求使不等式恒成立的实数a的范围。解析：由于函，显然函数有最大值，。如果把上题稍微改一点，那么答案又如何呢？请看下题：（2）求使不等式恒成立的实数a的范围。解析：我们首先要认真对比上面两个例题的区别，主要在于自变量的取值范围的变化，这样使得的最大值取不到，即a取也满足条件，所以。所以，我们对这类题要注意看看函数能否取得最值，因为这直接关系到最后所求参数a的取值。利用这种方法时，一般要求把参数单独放在一侧，所以也叫分离参数法。四、分离变量法若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端，从而问题转化为求主元函数的最值，进而求出参数范围。这种方法本质也还是求最值，但它思路更清晰，操作性更强。一般地有：1）恒成立2）恒成立实际上，上题例6就可利用此法解决。略解：在时恒成立，只要在时恒成立。而易求得二次函数在上的最大值为，所以。例9．已知函数时恒成立，求实数的取值范围。解：将问题转化为对恒成立。令，则由可知在上为减函数，故∴即的取值范围为。例10、已知函数，若对任意恒有，试确定的取值范围。解：根据题意得：在上恒成立，即：在上恒成立，设，则当时，所以例11、已知时，不等式恒成立，求的取值范围。解：令，所以原不等式可化为：，要使上式在上恒成立，只须求出在上的最小值即可。五、数形结合法对一些不能把数放在一侧的，可以利用对应函数的图象法求解。1）函数图象恒在函数图象上方；2）函数图象恒在函数图象下上方。例12：已知，求实数a的取值范围。解析：由，在同一直角坐标系中做出两个函数的图象，如果两个函数分别在x=-1和x=1处相交，则由得到a分别等于2和0.5，并作出函数的图象，所以，要想使函数在区间中恒成立，只须在区间对应的图象在在区间对应图象的上面即可。当才能保证，而才可以，所以。例13：若当P(m,n)为圆上任意一点时，不等式恒成立，则c的取值范围是（）A、B、C、D、解析：由，可以看作是点P(m,n)在直线的右侧，而点P(m,n)在圆上，实质相当于是在直线的右侧并与它相离或相切。，故选D。例14．设,,若恒有成立,求实数的取值范围.xx-2-4yO-4分析：在同一直角坐标系中作出及的图象如图所示，的图象是半圆的图象是平行的直线系。要使恒成立，则圆心到直线的距离满足解得（舍去)例15、若不等式在内恒成立，求实数的取值范围。解：由题意知：在内恒成立，在同一坐标系内，分别作出函数和观察两函数图象，当时，若函数的图象显然在函数图象的下方，所以不成立；当时，由图可知，的图象必须过点或在这个点的上方，则，综上得：六、变换主元法处理含参不等式恒成立的某些问题时，若能适时的把主元变量和参数变量进行“换位”思考，往往会使问题降次、简化。例16．对任意，不等式恒成立，求的取值范围。分析：题中的不等式是关于的一元二次不等式，但若把看成主元，则问题可转化为一次不等式在上恒成立的问题。解：令，则原问题转化为恒成立（）。当时，可得，不合题意。当时，应有解之得。故的取值范围为。例17、若不等式对满足的所有都成立，求的取值范围。解：设，对满足的，恒成立，解得：练习1、已知不等式对恒成立，求实数的取值范围。2、已知不等式对恒成立，求实数的取值范围。3、已知不等式对恒成立，求实数的取值范围。4、已知不等式对恒成立，求实数的取值范围。5、已知不等式对恒成立，求实数的取值范围。6、当时，不等