【摘要】解決不等式恒成立和能成立的問(wèn)題,基本方法是參數(shù)分離,聯(lián)想函數(shù)及其圖象,運(yùn)用變化的觀(guān)點(diǎn),將問(wèn)題變成基本題型求解,這種方法鍛煉了對(duì)抽象問(wèn)題的理解和轉(zhuǎn)化能力,滲透了多種數(shù)學(xué)思想。
【關(guān)鍵詞】含參不等式;辨析;轉(zhuǎn)化
含參不等式成立的問(wèn)題,通常有在給定的區(qū)間不等式恰成立、恒成立和能成立基本題型。它通常與函數(shù)、方程綜合在一起,結(jié)構(gòu)變化多樣、方式靈活。
一、基本題型
例1.已知函數(shù)f(x)=lg(a-ax-x2)
(1)若f(x)>0在(2,3)上恰成立,求a的值;
(2)若f(x)在x(2,3)上有意義,求a的取值范圍;
(3)若f(x)定義域A≠φ,試求a的取值范圍.
解析:(1)f(x)>0,解集為(2,3),即a-ax-x2>1,解集為(2,3), 2、3是方程x2+ax+1-a=0根 a=-5.
(2)等價(jià)于a-ax-x2>0在(2,3)上恒成立,設(shè)g(x)=-x2-ax+a。則
(3)f(x)定義域A≠φ,存在自變量的值x0,使f(x0)有意義,則a-ax-x2>0能成立,即a-ax-x2的最大值大于0。即△= a2+4a>0a>0或a<-4.
二、對(duì)所含變量異同的辨析
例2.已知函數(shù)f(x)=x2-2x-k, g(x)=x2+2x+3(k∈R),
(1)若對(duì)任意x∈[-3,3]都有f(x)≤g(x)成立,求K的取值范圍;(2)若對(duì)任意x1、x2∈[-3,3]都有f(x1)≤g(x2)求K的取值范圍;(3)若對(duì)任意x1∈[-3,3]總存在x0∈[-3,3],使得g(x0)= f(x1)成立,求K的取值范圍。
解:(1)f(x)-g(x)≤0在[-3,3]恒成立,即-4x-3≤K在[-3,3]成立,(-4x-3)max=9,故K≥9.
(2)對(duì)任意x1、x2∈[-3,3],說(shuō)明x1、x2是[-3,3]上的兩個(gè)獨(dú)立的變量,有f(x1)≤g(x2)成立, g(x)的所有函數(shù)值都大于f(x)的所有函數(shù)值,只需g(x)min≥f(x)max,得2≥15-K,故K≥13.
(3)對(duì)于任意x1∈[-3,3],f(x1)為f(x)在[-3,3]上任意一個(gè)函數(shù)值,存在x0∈[-3,3]使得g(x0)=f(x1),即是對(duì)于f(x)在[-3,3]上的所有函數(shù)值,g(x)在[-3,3]上總有相應(yīng)的函數(shù)值與之相等,即f(x)的值域?yàn)間(x)值域的子集,易求g(x)的值域?yàn)閇2,18],f(x)的值域?yàn)閇-1-K,15-K],從而有
三、對(duì)變量任意性、存在性的辨析
例3.設(shè)f(x)=x2+2x+a2+a+1,g(x)= x3+x2+26+2a2
(1)若對(duì)任意 1、2∈[0,4]使得│f(1)- g(2)│<59恒成立,求a的取值范圍;
(2)若存在1、2[0,4]使得|f(1)- g(2)│<1成立,求a的取值范圍。
解析:(1)∵1、2∈[0,4],f(1),g(2)的變化范圍為f(x),g(x)在[0,4]的值域, f(x)的值域?yàn)閇a2+a+1,a2+a+25],g(x)的值域?yàn)閇2a2+26,2a2+58]
對(duì)任意1、2∈[0,4]使得│f(1)-g(2)│<59恒成立,只需│f(1)-g(2)│max<59
∵g(x)min-f(x)max= a2-a+1=(a- )2+>0,g(x)max-f(x)min>g(x)min-f(x) max
∴g(x)max -f(x)min <59 即:a2-a-2<0,故-1 (2)存在1,2∈[0,4]使得│f(1)-g(2)│<1成立,只需│f(1)-g(2)│min <1 由(1)可知只需g(x)min-f(x)max<1 即a2-a<0故0 (作者單位:河南省新縣職業(yè)高級(jí)中學(xué))