搜档网
当前位置:搜档网 › 关于函数恒成立问题的解题策略

关于函数恒成立问题的解题策略

关于函数恒成立问题的解题策略
关于函数恒成立问题的解题策略

关于恒成立问题的解题策略

整理人:凌彬

一、恒成立问题的基本类型

在数学解题中经常碰到在给定条件下某些结论恒成立的命题.

函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有:

①在给定区间上某关系恒成立;②某函数的定义域为全体实数R ;

③某不等式的解为一切实数; ④某表达式的值恒大于a ,等等 ┅

恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图像,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查综合解题能力,是历届高考的热点之一. 恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:

①一次函数型;②二次函数型;③变量分离型;④根据函数的奇偶性、周期性等性质; ⑤直接根据函数的图像.

二、恒成立问题解决的基本策略

A 、两个基本思想解决“恒成立问题”

思路1:()m f x ≥在x D ∈上恒成立max [()]m f x ?≥;

思路2:()m f x ≤在x D ∈上恒成立min [()]m f x ?≤.

如何在区间D 上求函数()f x 的最大值或者最小值问题,可以通过题目的实际情况,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导,等等方法求函数()f x 的最值.

此类问题涉及的知识比较广泛,在处理上也有许多特殊性,希望大家多多注意积累.

B 、赋值型——利用特殊值求解

等式中的恒成立问题,常常用赋值法求解,特别是对解决填空题、选择题能很快求得. 例1.由等式43243212341234(1)(1)(1)(1)x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=++++++++; 定义映射f :12341234(, , , )a a a a b b b b →+++,则f :(4,3,2,1)_____→

解:取0x =,则412341a b b b b =++++,又由已知41a =,所以12340b b b b +++=. 例2.如果函数()sin 2cos2y f x x a x ==+的图像关于直线8x π=-

对称,那么____a = 解:取0x =及4x π=-,则(0)()4

f f π=-,即1a =-. 此法体现了数学中从特殊到一般的转化思想.

C 、分清基本类型,运用相关基本知识,把握基本的解题策略

1、一次函数型

若原题可化为一次函数型,则由数形结合思想利用一次函数知识求解,十分简捷.

给定一次函数() (0)y f x ax b a ==+≠,若()y f x =在[, ]m n 内恒有()0f x >,则等价于:()0()0f m f n >??>?;同理,若在[, ]m n 内恒有()0f x <,则等价于:()0()0f m f n

. 例3.对于满足2a ≤的所有实数a ,求使不等式212x ax a x ++>+恒成立的x 的取值范围. 分析:在不等式中出现了两个字母:x 及a ,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个

作为常数;显然可将a 看作自变量,则上述问题即可转化为在[2, 2]-内关于a 的一次函数大于0恒成立的问题.

解:原不等式转化为:2(1)210x a x x -+-+>在2a ≤时恒成立,

设2()(1)21f a x a x x =-+-+,则()f a 在[2, 2]-上恒大于0,

故有:(2)0(2)0f f ->??>?即2243010

x x x ?-+>??->??,解得:3111x x x x ><-?或或; ∴1x <-或3x >,即x ∈(-∞,-1)∪(3,+∞).

此类题本质上是利用了一次函数在区间[, ]m n 上的图像是一条线段,故只须保证该线段两端点均在x 轴上方(或下方)即可.

2、二次函数型

涉及到二次函数的问题是复习的重点,要加强学习、归纳、总结,提炼出一些具体的方法,在今后的解题中自觉运用.

(1)若二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠大于0恒成立,则有0a >且0?<;

(2)若是二次函数在指定区间上的恒成立问题,可以利用韦达定理以及根的分布知识求解.

例4.若函数()f x =R ,求实数a 的取值范围. 分析:该题就转化为被开方数:222(1)(1)01a x a x a -+-+

≥+在R 上恒成立问题,并且注意对二次项系数的讨论.

解:由题意可知,当x R ∈时,222(1)(1)01

a x a x a -+-+≥+恒成立, ①当210a -=且10a +≠时,1a =;此时,222(1)(1)101a x a x a -+-+

=≥+,适合;

②当210a -≠时,有222102(1)4(1)01a a a a ?->???=---≤?+?

即有221191090a a a a ?>??<≤?-+≤??; 综上所述,()f x 的定义域为R 时,[1, 9]a ∈.

例5.已知函数2()3f x x ax a =++-,在R 上()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.

分析:()y f x =的函数图像都在x 轴及其上方,如右图所示:

略解:()22434120a a a a ?=--=+-≤,62a ∴-≤≤.

变式1:若[]2,2x ∈-时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.

分析:要使[]2,2x ∈-时,()0f x ≥恒成立,

只需()f x 的最小值()0g a ≥即可.

解:2

2()()324

a a f x x a =+--+,令()f x 在[]2,2-上的最小值为()g a ; ①当22a -<-,即4a >时,()(2)730g a f a =-=-≥;73

a ∴≤,而4a > ,a ∴不存在; ②当222

a -≤-≤,即44a -≤≤时,2

()()3024a a g a f a ==--+≥,62a ∴-≤≤; 又44a -≤≤ ,42a ∴-≤≤; ③当22

a ->,即4a <-时,()(2)70g a f a ==+≥,7a ∴≥-; 又4a <- ,74a ∴-≤<-;

综上所述,72a -≤≤.

变式2:若[]2,2x ∈-时,()2f x ≥恒成立,求a 的取值范围.

法一:分析:题目中要证明()2f x ≥在[]2,2-上恒成立,若把2移到等号的左边,则把原题转

化成左边二次函数在区间[]2,2-时恒大于等于0的问题.

略解:2

()320f x x ax a =++--≥,

即2()10f x x ax a =++-≥在[]2,2-上成立;

①()2410a a ?=--≤,

22a ∴--≤-+

②24(1)0(2)0(2)0222

2a a f f a a ??=-->?≥???-≥??-≥-≤-??或

;52a ∴-≤≤-;

综上所述,52a -≤≤.

解法二:(运用根的分布) ①当22a -<-,即4a >时,()(2)732g a f a =-=-≥,()54,3

a ∴≤?+∞,a ∴不存在; ②当222

a -≤-≤,即44a -≤≤时,2

()()3224a a g a f a ==--+≥;

∴22a ≤≤-

,42a ∴-≤≤ ③当22

a ->,即4a <-时,()(2)72g a f a ==+≥,5a ∴≥-;54a ∴-≤<-;

综上所述52a -≤≤.

此题属于含参数二次函数,求最值时,轴动区间定的情形,对轴与区间的位置进行分类讨论;还有与其相反的,轴定区间动,方法一样.

对于二次函数在R 上恒成立问题往往采用判别式法(如例4、例5),而对于二次函数在某一区间上恒成立问题往往转化为求函数在此区间上的最值问题.

3、变量分离型

若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解.运用不等式的相关知识不难推出如下结论:若对于x 取值范围内的任何一个数都有:()()f x g a >恒成立,则min ()()g a f x <;若对于x 取值范围内的任何一个数,都有:()()f x g a <恒成立,则max ()()g a f x >.

例6.已知三个不等式:①2430x x -+<,②2680x x -+<,③2290x x m -+<.要使同时满

足①②的所有x 的值满足③,求m 的取值范围.

略解:由①②得23x <<,要使同时满足①②的所有x 的值满足③,

即不等式2290x x m -+<在(2, 3)x ∈上恒成立,

即229m x x <-+在(2,3)x ∈上恒成立,又229x x -+在(2,3)x ∈上大于9;

所以:9m ≤.

例7.函数()f x 是奇函数,且在[1, 1]-上单调递增,又(1)1f -=-,若2()21f x t at ≤-+对所

有的[1, 1]a ∈-都成立,求t 的取值范围.

解:据奇函数关于原点对称,(1)1f =;

又因为()f x 在[1, 1]-是单调递增,所以max ()(1)1f x f ==;

2()21f x t at ≤-+ 对所有的[1,1]a ∈-都成立;

因此,只需221t at -+大于或等于()f x 在[1, 1]-上的最大值1,

2221120t at t at ∴-+≥?-≥;又∵对所有的[1, 1]a ∈-都成立,

即关于a 的一次函数在[1, 1]-上大于或等于0恒成立,

222020220

t t t t t t t ?-≥?∴?≥=≤-?+≥??或或即:(,2]{0}[2,)t ∈-∞-+∞ . 利用变量分离解决恒成立问题,主要是要把它转化为函数的最值问题.

4、根据函数的奇偶性、周期性等性质

若函数()f x 是奇(偶)函数,则对一切定义域中的x :()()f x f x -=-(()()f x f x -=)恒成立;若函数()f x 的周期为T ,则对一切定义域中的x :()()f x f x T =+恒成立.

5、直接根据图像判断

若把等式或不等式进行合理的变形后,能非常容易地画出等号或不等号两边函数的图像,则可以通过画图直接判断得出结果.尤其对于填空题这种方法更显方便、快捷.

例8.对任意实数x ,不等式|1||2|x x a +-->恒成立,求实数a 的取值范围.

分析:转化为求函数|1||2|y x x =+--的最小值,画出此函数的图像即可求得a 的取值范围.

解:令3, 11221, 123, 2x y x x x x x -<-??=+--=--≤≤??>?

在直角坐标系中画出图像如图所示,由图象可看出,

要使对任意实数x ,不等式|1||2|x x a +-->恒成立,

只需3a <-;故实数a 的取值范围是3-∞-(,)

. 本题中若将“|1||2|x x a +-->”改为“|1||2|x x a +--<”;同样由图象可得3a >. 利用数形结合解决恒成立问题,应先构造函数,作出符合已知条件的图形,再考虑在给定区间上函数与函数图象之间的关系,得出答案或列出条件,求出参数的范围.

三、在恒成立问题中,主要是求参数的取值范围问题,是一种热点题型,介绍一些基本的解题

策略,在学习中学会把问题分类、归类,熟练基本方法.

(一)换元引参,显露问题实质

例9.对于所有实数x ,不等式:2

2

22224(1)2(1)log 2log log 014a a a x x a a a ++++>+恒成立, 求a 的取值范围.

解:因为22log 1a a +的值随着参数a 的变化而变化,若设22log 1

a t a =+, 则上述问题实质是“当t 为何值时,不等式2(3)220t x tx t -+->恒成立”;

这是我们较为熟悉的二次函数问题,它等价于:

求解关于t 的不等式组:230(2)8(3)0

t t t t ->???=+-

a a <+,易得01a <<. (二)分离参数,化归值域问题

例10.若对于任意角θ总有2sin 2cos 410m m θθ++-<成立,求m 的范围.

解:此式是可分离变量型,由原不等式得2(2cos 4)cos m θθ+<,

又cos 20θ+>,则原不等式等价变形为2cos 2cos 2

m θθ<+恒成立. 故2m 必须小于2cos ()cos 2f θθθ=+的最小值,这样问题化归为怎样求2cos cos 2

θθ+的最小值. 由2cos ()cos 2f θθθ=+2(cos 2)4(cos 2)4cos 2θθθ+-++=+4cos 24cos 2

θθ=++-+440≥-=; 即cos 0θ=时,有最小值为0,故0m <.

(三)变更主元,简化解题过程

例11.若对于01m ≤≤,方程2210x mx m +--=都有实根,求实根的范围.

解:此题一般思路是先求出方程含参数m 的根,再由m 的范围来确定根x 的范围,但这样会遇

到很多麻烦,若以m 为主元,则2(2)(1)m x x -=-,

由原方程知2x ≠,得2

12

x m x -=-;

又01m ≤≤,即21012

x x -≤≤-1x ≤≤-或1x ≤≤.

(四)图象解题,用好数形结合

例12.设(0 4]x ∈,ax 恒成立,求a 的取值范围.

解:若设1y ,则2211(2) 4 (0)x y y -+=≥表示为上半圆.

设2y ax =,为过原点,a 为斜率的直线.

在同一坐标系内 作出函数图像;

依题意,半圆恒在直线上方时,只有0a <时成立,

即a 的取值范围为0a <.

例13.当(1, 2)x ∈时,不等式2(1)log a x x -<恒成立,求a 解:设21(1)y x =-,2log a y x =,则1y 的图像为右图是抛物线;

要使对一切(1, 2)x ∈,12y y <恒成立,显然1a >,

并且必须也只需当2x =时,2y 的函数值大于等于1y 的函数值;故log 21a >,∴12a <<.

(五)合理联想,运用平几性质

例14.不论k 为何实数,直线1y kx =+与曲线2222240x y ax a a +-+--=恒有交点,

求a 的范围.

解:22()42x a y a -+=+,C (a ,0),

当2a >-时,联想到直线与圆的位置关系,则有点A (0,1)必在圆上或圆内,

即点A (0,1)到圆心距离不大于半径,则有2124(2)a a a +≤+>-,得13a -≤≤. 评析:因为题设中有两个参数,用解析几何中有交点的理论将二方程联立, 用判别式来解题是比较困难的。若考虑到直线过定点A (0,1),曲线为圆.

(六)分类讨论,避免重复遗漏

例15.当||2

m ≤时,不等式221(1)x m x ->-恒成立,求x 的范围.

解:使用||2m ≤的条件,必须将m 分离出来,此时应对21x -进行讨论.

①当210x ->时,要使不等式

2211x m

x ->-恒成立,只要22121x x ->-,解得1x <<; ②当210x

-<时,要使不等式2

211x m x -<-恒成立,只要22121

x x -<--1x <<; ③当210x -=时,要使210x ->恒成立,只有1x =;

x <<.

解法2:可设2()(1)(21)f m x m x =---,用一次函数知识来解,则较为简单.

(七)构造函数,体现函数思想

例16.设123(1)()lg x x x x x n n a f x n

++++-+= ,其中a 为实数,n 为任意给定的自然数, 且2n ≥,如果()f x 当(1]x ∈-∞,时有意义,求a 的取值范围.

解:本题即为对于(1]x ∈-∞,,有12(1)0x x x x n n a ++-+> 恒成立.

这里有三种元素交织在一起,结构复杂,难以下手;若考虑到求a 的范围,

可先将a 分离出来,得121[()()()](2)x x x n a n n n n

->-+++≥ ,对于(1]x ∈-∞,恒成立. 构造函数:121()[()()()]x x x n g x n n n

-=-+++ , 则问题转化为求函数()g x 在(1]x ∈-∞,上的值域. 由于函数()()(121)x k u x k n n

=-=- ,,,在(1]x ∈-∞,上是单调增函数, 则()g x 在(1]-∞,上为单调增函数;

于是有()g x 的最大值为:1(1)(1)2

g n =--,从而可得1(1)2a n >--.

四、巩固练习

1.对任意的实数x ,若不等式12x x a +-->恒成立,求实数a 的取值范围.

2.已知函数21() ()lg(22)

x x f x m R m -=∈+-,对任意x R ∈都有意义,求实数m 的取值范围. 3.已知()f x 是定义在(, 3]-∞的单调减函数,且22(sin )(1cos )f a x f a x -≤++对一切实数x 成立,求实数a 的取值范围.

4.当a 、b 满足什么条件时,关于x 的不等式22(1)(5)311

x a x a b x x +--+>--+对一切实数x 恒成立? 5.已知32()f x x ax bx c =+++,在1x =与2x =-时,都取得极值;

(1)求a 、b 的值;(2)若[3, 2]x ∈-都有11()2f x c >

-恒成立,求实数c 的取值范围.

答案:(1)32

a =,6

b =-;(20

c <<或c >

6.定义在定义域D 内的函数()y f x =,若任意的12,x x D ∈,都有12|()()|1f x f x -<,则称函数

()y f x =为“接近函数”

,否则称“非接近函数”,函数3() ([1,1]f x x x a x =-+∈-,)a R ∈是 否为“接近函数”?如果是,请给出证明;如果不是,请说明理由. 解:因为12max min |()()|||f x f x f f -<-;

函数3() ([1,1]f x x x a x =-+∈-,)a R ∈的导数是:2()31f x x '=-;

当2310x -=即x =时,

在x ∈时,2()310f x x '=-<,在 1)x ∈时2()310f x x '=->;

故()f x 在[0, 1]x ∈内有极小值是f a =;

同理,()f x 在[1, 0]x ∈-内有极大值是(f a =;

因为(1)(1)f f a =-=,

所以函数3() ([1,1]f x x x a x =-+∈-,)a R ∈的最大值是a +a -

故有:12max min |()()|||19f x f x f f -<-=<;

所以函数3() ([1,1]f x x x a x =-+∈-,)a R ∈是“接近函数”.

函数不等式恒成立问题经典总结

函数、不等式恒成立问题解法(老师用) 恒成立问题的基本类型: 类型1:设)0()(2 ≠++=a c bx ax x f ,(对于任意实数R 上恒成立) (1)R x x f ∈>在0)(上恒成立00?且a ; (2)R x x f ∈<在0)(上恒成立00a 时,],[0)(βα∈>x x f 在上恒成立?????>>-?????<- ?0 )(2020)(2βββαααf a b a b f a b 或或, ],[0)(βα∈x x f 在上恒成立?? ?>>?0 )(0 )(βαf f ],[0)(βα∈- ?????<-?0 )(2020)(2βββαααf a b a b f a b 或或 类型3: αα>?∈>min )()(x f I x x f 恒成立对一切 αα>?∈?∈>的图象的上方或的图象在恒成立对一切 恒成 一、用一次函数的性质 对于一次函数],[,)(n m x b kx x f ∈+=有: ?? ?<>?>0 )(0 )(0)(,0)(0)(0)(n f m f x f n f m f x f 恒成立恒成立 例1:若不等式)1(122 ->-x m x 对满足22≤≤-m 的所有m 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:0)12()1(2 <---x x m ,;令)12()1()(2 ---=x x m m f ,则22≤≤-m 时,0)(

恒成立与存在性问题的基本解题策略

“恒成立问题”与“存在性问题”的基本解题策略 一、“恒成立问题”与“存在性问题”的基本类型 恒成立、能成立、恰成立问题的基本类型 1、恒成立问题的转化:()a f x >恒成立?()max a f x >;()()min a f x a f x ≤?≤恒成立 2、能成立问题的转化:()a f x >能成立?()min a f x >;()()max a f x a f x ≤?≤能成立 3、恰成立问题的转化:()a f x >在M 上恰成立?()a f x >的解集为M ()()R a f x M a f x C M ?>???≤?? 在上恒成立 在上恒成立 另一转化方法:若A x f D x ≥∈)(,在D 上恰成立,等价于)(x f 在D 上的最小值A x f =)(min ,若,D x ∈B x f ≤)(在D 上恰成立,则等价于)(x f 在D 上的最大值B x f =)(max . 4、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min min ≥ 5、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max max ≤ 6、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min max ≥ 7、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max min ≤ 8、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f =,设f(x)在区间[a,b]上 的值域为A ,g(x)在区间[c,d]上的值域为B,则A ?B. 9、若不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象上方; 10、若不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象下方; 恒成立问题的基本类型 在数学问题研究中经常碰到在给定条件下某些结论恒成立的命题. 函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有: 在给定区间上某关系恒成立; 某函数的定义域为全体实数R;●某不等式的解为一切实数;?某表达式的值恒大于a 等等… 恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。 恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型: ①一次函数型;②二次函数型;③变量分离型;④根据函数的奇偶性、周期性等性质;⑤直接根据函数的图象。 二、恒成立问题解决的基本策略 大家知道,恒成立问题分等式中的恒成立问题和不等式中的恒成立问题。等式中的恒成立问题,特别是多项式恒成立问题,常简化为对应次数的系数相等从而建立一个方程组来解决问题的。 (一)两个基本思想解决“恒成立问题” 思路1、max )]([)(x f m D x x f m ≥?∈≥上恒成立在 思路2、min )]([)(x f m D x x f m ≤?∈≤上恒成立在 如何在区间D 上求函数f(x)的最大值或者最小值问题,我们可以通过习题的实际,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导

不等式恒成立问题的几种求解策略(老师用)

常见不等式恒成立问题的几种求解策略 不等式恒成立问题是近几年高考以及各种考试中经常出现,它综合考查函数、方程和不等式的主要内容,并且与函数的最值、方程的解和参数的取值范围紧密相连,结合解题教学实践举例说明几种常见不等式恒成立问题的求解策略。 1 变量转换策略 例1 已知对于任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=ax 2+(2a -4)x +3-a >0 恒成立,求x 的取值范围. 解析 本题按常规思路是分a =0时f (x )是一次函数,a ≠0时是二次函数两种情况讨论,不容易求x 的取值范围。因此,我们不能总是把x 看成是变量,把a 看成常参数,我们可以通过变量转换,把a 看成变量,x 看成常参数,这就转化一次函数问题,问题就变得容易求解。令g (a )=(x 2+2x -1)a -4x+3在a ∈[-1,1]时,g (a )>0恒成立,则? ? ?>>-0)1(0 )1(g g ,得 133133+-<<--x . 点评 对于含有两个参数,且已知一参数的取值范围,可以通过变量转换,构造以该参数为自变量的函数,利用函数图象求另一参数的取值范围。 2 零点分布策略 例2 已知a ax x x f -++=3)(2,若0)(],2,2[≥-∈x f x 恒成立,求a 的取值范围. 解析 本题可以考虑f (x )的零点分布情况进行分类讨论,分无零点、零点在区间的左

侧、零点在区间的右侧三种情况,即Δ≤0或?????????≥≥--≤->?0)2(0)2(220f f a 或?????????≥≥-≥->?0 )2(0)2(2 20f f a ,即a 的取值范围为 [-7,2]. 点评 对于含参数的函数在闭区间上函数值恒大于等于零的问题,可以考虑函数的零点分布情况,要求对应闭区间上函数图象在x 轴的上方或在x 轴上就行了. 3 函数最值策略 例3 已知a ax x x f -++=3)(2,若2)(],2,2[≥-∈x f x 恒成立,求a 的取值范围. 解析 本题可以化归为求函数f (x )在闭区间上的最值问题,只要对于任意2)(],2,2[m in ≥-∈x f x .若2)(],2,2[≥-∈x f x 恒成立 ?2)(],2,2[m in ≥-∈?x f x ??????≥-=-=-≤-2 37)2()(2 2 m in a f x f a 或??? ???? ≥--=-=≤-≤-243)2()(2222 m in a a a f x f a 或?????≥+==>-27)2()(22m in a f x f a , 即a 的取值范围为]222,5[+--. 点评 对于含参数的函数在闭区间上函数值恒大于等于或小于等于常数问题,可以求函数最值的方法,只要利用m x f >)(恒成立m x f >?m in )(;m x f <)(恒成立m x f

恒成立问题的求解策略

恒成立问题的求解策略 辽宁锦州义县高级中学高二数学组王双双 高考数学复习中的恒成立问题,把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多,综合性强,解法灵活等特点而倍受高考、竞赛命题者的青睐。涉及到一次函数、二次函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想 方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:①一次函数型;②二次函数型;③分离变量型; ④根据函数的奇偶性、周期性等性质;⑤数形结合。 一?一次函数型 给定一次函数y=f(x)=ax+b(a丰0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0 ,则根据函数的图象 (直线)可得上述结论等价于 a<0 J/(加)>0 弘)>0亦可合并定成1/何>0 严)€0 同理,若在[m,n]内恒有f(x)<0 ,则有I.- L'--'.. ■"-- 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。 2 例i ?对任意兀[一1」],不等式x +(—4)X+4-2Q0恒成立,求x的取值范围。 分析:题中的不等式是关于的一元二次不等式,但若把丿看成主元,则问题可转化 为一次不等式在:]_ L」上恒成立的问题。 解:令:- ■,则原问题转化为恒成立 (一丄) 当汁工、时,可得他二0 ,不合题意。 a>0 ;「-或ii

当二:]时,应有1/(-1) > 0 解之得-■''■ ' O 故」的取值范围为「二..-O 二.二次函数型 (1)判别式法 若所求问题可转化为二次不等式,则可考虑应用判别式法解题。一般地,对于二次函 2 T 数/(X)二处+加+血# R),有 tj > 0 1)>。对x E R恒成立上v ° ; a <0 2)J D■=:(〕对X E R 恒成立[△ < o 例1.已知函数y = ^+(a-l)x + df2]的定义域为R求实数必的取值范围。 2 2 解:由题设可将问题转化为不等式八:■■ 对「丄匸恒成立,即有A = (H八0解得“—I或呜。 (-0J,-1) U (;,+°°) 所以实数“的取值范围为-■ O 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2 .设'■.:「「.:,当—一」⑴时,了萬聖泾恒成立,求实数匸的 取值范围。 解:设:二'丄J则当■- |[J,时,恒成立 当- :- 门―.- “ .1 时,『I.;汕显然成立; 当丄二H时,如图,小二J恒成立的充要条件为:

抽象函数解题方法与技巧

抽象函数解题方法与技巧 函数的周期性: 1、定义在x ∈R 上的函数y=f(x),满足f(x+a)=f(x-a)(或f(x-2a)=f(x))(a >0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数; 2、若y=f(x)的图像关于直线x=a 和x=b 对称,则函数y=f(x)是周期为2|a-b|的周期函数; 3、若y=f(x) 的图像关于点(a,0)和(b,0)对称,则函数y=f(x)是周期为2|a-b|的周期函数; 4、若y=f(x) 的图像有一个对称中心A(a,0)和一条对称轴x=b (a ≠b ),则函数y=f(x)是周期为4|a-b|的周期函数; 5、若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),其中a>0,且如果y=f(x)为奇函数,则其周期为4a ;如果y=f(x)为偶函数,则其周期为2a ; 6、定义在x ∈R 上的函数y=f(x),满足f(x+a)=-f(x)()1()f x a f x ??+= ???或()1()f x a f x ??+=- ???或,则y=f(x)是周期为2|a|的周期函数; 7、若()()()1 1 f x f x a f x -+= +在x ∈R 恒成立,其中a>0,则y=f(x)是周期为4a 的周期函数; 8、若()() ()11 f x f x a f x -+= +在x ∈R 恒成立,其中a>0,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数。 (7、8应掌握具体推导方法,如7) 函数图像的对称性: 1、若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图像关于直线2 a b x +=对称; 2、若函数y=f(x)满足f(x)=f(2a-x)或f(x+a)=f(a-x),则函数y=f(x)的图像关于直线x=a 对称; 3、若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c ,则y=f(x)的图像关于点,2 2a b c +?? ??? 成中心对称图形; 4、曲线f(x,y)=0关于点(a,b )的对称曲线的方程为f(2a-x,2b-y)=0; 5、形如()0,ax b y c ad bc cx d += ≠≠+的图像是双曲线,由常数分离法 d ad ad a x b b a c c c y d d c c x c x c c ??+-+-+ ???==+????++ ? ???? ?知:对称中心是点,d a c c ??- ???; 6、设函数y=f(x)定义在实数集上,则y=f(x+a)与y=f(b-x)的图像关于直线2b a x -=对称; 7、若函数y=f(x)有反函数,则y=f(a+x)和y=f -1(x+a)的图像关于直线y=x+a 对称。 一、换元法 换元法包括显性换元法和隐性换元法,它是解答抽象函数问题的基本方法. 例1. 已知f(1+sinx)=2+sinx+cos 2x , 求f(x) ()()()()()()()1 1 11212112()() 11 f x f x a f x f x a f x f x a f x f x f x --+-+-+====--++++

关于不等式恒成立问题的几种求解方法

关于不等式恒成立问题的几种求解方法 不等式恒成立问题,在高中数学中较为常见。这类问题的解决涉及到一次函数、二次函数、三角函数、指数与对数函数等函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。 不等式恒成立问题在解题过程中有以下几种求解方法:①一次函数型;②二次函数型;③变量分离型;④数形结合型。 下面我们一起来探讨其中一些典型的问题 一、一次函数型——利用单调性求解 例1、若不等式对满足的所有实数m都成立,求x的取值范围。 若对该不等式移项变形,转化为含参数m的关于x的一元二次不等式,再根据对称轴和区间位置关系求对应的二次函数的最小值,利用最小值大于零求解。这样得分好几种情况讨论,这思路应该说从理论上是可行的,不过运算量不小。能不能找出不需要讨论的方法解决此问题呢?若将不等式右边移到左边,然后将新得到的不等式左边看做关于m的一次函数,借助一次函数的图像直线(其实是线段)在m轴上方只需要线段的两个端点在上方即可。 分析:在不等式中出现了两个字母:x及m,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个作为常数。显然可将m视作自变量,则上述问题即可转化为在[-2,2]内关于m的一次函数大于0恒成立的问题。 解:原不等式转化为(1-x2)m+2x-1>0在|m|2时恒成立, 设f(m)= (1-x2)m+2x-1,则f(m)在[-2,2]上恒大于0,故有: 此类题本质上是利用了一次函数在区间[a,b]上的图象是一线段,故只需保证该线段两端点均在m轴上方(或下方)即可。 给定一次函数y=f(x)=ax+b(a≠0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0,则根据函数的图象(线段)(如下图)可得上述结论等价于 ⅰ),或ⅱ) 可合并成 同理,若在[m,n]内恒有f(x)0恒成立;f(x)3;

处理恒成立问题基本方法汇总

处理有关“恒成立”的思路方法 乐山市井研县马踏中学廖德俊与“恒成立”有关的问题一直是中学数学的重要内容,它是函数,数列,不等式,三角等内容交汇处的一个非常活跃的知识点,特别是导数的引入,成为我们更广泛更深入的研究函数,不等式的有利工具,更为我们研究恒成立问题提供了保障。对恒成立问题的考察不仅涉及到函数,不等式等有关的传统知识和方法,而且考察极限,导数等新增内容的掌握和灵活运用。它常与数学思想方法紧密结合,体现了能力立意的原则。恒成立问题涉及到一次函数,二次函数的性质,图象渗透和换元,化归,数形结合,函数与方程等思想方法,有利于考察学生的综合解题能力,培养学生思维的灵活性,创造性,所以是历年高考的热点。 一.恒成立问题的基本类型 按区间分类可分为:①在给定区间某关系的恒成立问题;②在全体实数集上某关系的恒成立问题。 二.处理恒成立问题的基本思路 处理与恒成立有关的问题大致可分以下两种方法 ①变量分离思路处理; ②利用函数的性质,图象思路处理。 若不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于不等号的两边,则可将恒成立问题转化为函数的最值问题求解。 在不等式的恒成立问题中,以下充要条件应细心思考,甄别差异,性质使用。

≥∈--∈∴≥=-- =+∴≥-21 例2:若不等式x2+ax+10对一切x (0,]成立,则a 的取值范围为( ) 2 5 A. 0 B. -2 C. - D.-3 2 111 解析:由于x (0,],a 21115 ()在(0,]上单调递增,在x=取得最小值 2225 ,故选2 方法2:利用函数的性质,图象 其主要体现在: 1,利用一次函数的图象性质 x x x x f x x x a C ≠≥≤≥≥∈?≥≤≤∈?≤若原题可化 为一次函数类型,则由数形结合给定一次函数f(x)=ax+b (a 0).若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)0(或f(x)0),则 根据函数的图象可得: f(m)0 f(x)0,x [m,n]恒成立{ f(n)0f(m)0 f(x)0,x [m,n]恒成立{ f(n)0 2,利用二次函数的图象性质: >≠??<≤∈220 若 f(x)=ax +bx+c (a 0)大于0恒成立{ 若二次函数在给定区间上恒成立则可利用根的分布和韦达 定理求解。 例1: 函数f(x)是奇函数,且在[-1,1]单调递增,又f(-1)=-1,若 f(x)t -2at+1对所有的a [-1,1]都成立,求t 的取值范围 解析: 不等式中有三个变元,通过逐步消元a ≤∈?≥∈≥∈?≥22max 22法处理。首先选 定主元x ,()在[-1,1]递增 f(x)t -2at+1 a [-1,1]恒成立t -2at+1(x )[-1,1] 即t -2at+11,a [-1,1]上恒成立t -2at 0 f x f x

抽 象 函 数 的 解 题 方 法

解 抽 象 函 数 的 常 用 方 法 抽象函数是指没有给出具体解析式的函数。此类函数试题既能全面地考查学生对函数概念的理解及性质的代数推理和论证能力,又能综合考查学生对数学符号语言的理解和转化能力,以及对一般和特殊关系的认识,因此备受命题者的青睐,成为高考热点。然而,由于抽象函数本身的抽象性、隐蔽性,大多数学生在解决这类问题时,感到束手无策。 我在多年的教学中,积累了一些解题方法,供大家参考. 一、 利用线性函数模型 在中学数学教材中,大部分抽象函数是以具体函数为背景构造出来的,解题时最根本点是将抽象函数具体化,这种方法虽不能代替具体证明,但却能找到这些抽象函数的解题途径,特别是填空题、选择题,直接用满足条件的特殊函数求解,得出答案即可。常见的抽象函数模型有: 例1、函数f (x )对任意实数x ,y ,均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且f (1)=2, f (x )在区间[-4,2]上的值域为 。 0a a ≠且

解析:由题设可知,函数f (x )是正比例()y kx k =为常数的抽象函数,由f (1)=2可求得 k=2,∴ f (x )的值域为[-8,4]。 例2、已知函数f (x )对任意,x y R ∈,满足条件()()()2f x y f x f y +=+-,且当x >0时, f (x )>2,f (3)=5,求不等式2(22)3f a a --的解。 分析:由题设条件可猜测:f (x )是y =x +2的抽象函数,且f (x )为单调增函数,如果 这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。 解:设1221,0x x x x -则,∵当x >0时,f (x )>2,∴21()2f x x -,则 , 即,∴f (x )为单调增函数。 ∵, 又∵f (3)=5,∴f (1)=3。∴2(22) (1)f a a f --,∴2221a a --, 解得不等式的解为-1 < a < 3。 例3、定义在R上的函数()y f x =,对任意的12,x x 满足12x x ≠时都有12()()f x f x ≠,且有 ()()()f x y f x f y +=成立。求: (1)f (0); (2)对任意值x ,判断f (x )值的正负。 分析:由题设可猜测f (x )是指数函数()(01)x f x a a a =≠且的抽象函数, 从而猜想f (0)=1且f (x )>0。 解:(1)令y =0代入()()()f x y f x f y +=,则()()(0)f x f x f =, ∴[]()1(0)0f x f -=。若f (x )=0,则对任意12x x ≠,有12()()0f x f x ==,

关于函数恒成立问题的解题策略

关于恒成立问题的解题策略 整理人:凌彬 一、恒成立问题的基本类型 在数学解题中经常碰到在给定条件下某些结论恒成立的命题. 函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有: ①在给定区间上某关系恒成立;②某函数的定义域为全体实数R ; ③某不等式的解为一切实数; ④某表达式的值恒大于a ,等等 ┅ 恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图像,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查综合解题能力,是历届高考的热点之一. 恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型: ①一次函数型;②二次函数型;③变量分离型;④根据函数的奇偶性、周期性等性质; ⑤直接根据函数的图像. 二、恒成立问题解决的基本策略 A 、两个基本思想解决“恒成立问题” 思路1:()m f x ≥在x D ∈上恒成立max [()]m f x ?≥; 思路2:()m f x ≤在x D ∈上恒成立min [()]m f x ?≤. 如何在区间D 上求函数()f x 的最大值或者最小值问题,可以通过题目的实际情况,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导,等等方法求函数()f x 的最值. 此类问题涉及的知识比较广泛,在处理上也有许多特殊性,希望大家多多注意积累. B 、赋值型——利用特殊值求解 等式中的恒成立问题,常常用赋值法求解,特别是对解决填空题、选择题能很快求得. 例1.由等式43243212341234(1)(1)(1)(1)x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=++++++++; 定义映射f :12341234(, , , )a a a a b b b b →+++,则f :(4,3,2,1)_____→ 解:取0x =,则412341a b b b b =++++,又由已知41a =,所以12340b b b b +++=. 例2.如果函数()sin 2cos2y f x x a x ==+的图像关于直线8x π=- 对称,那么____a = 解:取0x =及4x π=-,则(0)()4 f f π=-,即1a =-. 此法体现了数学中从特殊到一般的转化思想.

数列型不等式恒成立条件下确定参数范围问题解题策略

数列型不等式恒成立条件下确定参数范围问题解题策略【摘要】不等式地恒成立问题是学生较难理解和掌握地一个难点,以数列为载体地不等式恒成立条件下确定参数范围问题其综合性更强,它是一类常见地考试卷型,常出现在高考压轴题中,它与函数恒成立问题既有类似之处,又有一些差别,学生容易出错,甚至不知所措.这里通过几个例子归纳这类问题地几种常用解法和需要注 意地问题. 【关键词】不等式恒成立问题;数列;参数范围问题 不等式地恒成立问题是学生较难理解和掌握地一个难点,以数列为载体地不等式恒成立条件下确定参数范围问题其综合性更强,它是一类常见地考试卷型,常出现在高考压轴题中,它与函数恒成立问题既有类似之处,又有一些差别,学生容易出错,甚至不知所措.这里通过几个例子归纳这类问题地几种常用解法和需要注意地问 题. 1 最值法是解数列型不等式恒成立求参数地取值范围问题地一种 非常重要地方法,其解题原理是f(n>>m恒成立f(n> min>m,f(n>0. ∵an>0,∴只需lga[n(a-1>+a]>0. <1)当a>1时,lga>0,只要n(a-1>+a>0,n>a1-a. <2)当0a1-a. 为了使b n+1>b n对任何正整数n都成立,只需a1-a小于n

地最小值1,令a1-a1或0 评析以上两例是综合性极强地好题,是数列不等式恒成立求参数地取值范围,转化为解不等式或求函数 地最值,这是高中数学中有关确定参数范围题目地涅槃. 2 数列型不等式恒成立求参数地取值范围问题,对于某些最值不容易求出地问题,我们可以考虑先实行变量分离,再求其最值.所谓变量分离,是指在含有参数地数列不等式中,通过恒等变形,使参数与主元分离于不等式两端,则所蕴涵地数列关系便由隐变显,从而问 题转化为求主元函数地值域或上,下限(上限为最大值地临界值、 下限为最小值地临界值>,进而求出参数范围.这种方法由于思路清晰、规律明显、操作性强,因而应是一种较好地求参方法. 例3 <2003年新教材高考题改编题)设a0为常数,数列{a n}地通项公式a n=15[3n+(-1>n-12n]+(-1>n2na0(n∈n*>,若对任意n≥1不等式a n>a n-1恒成立,求a0地取值范 围. 解 a n-a n-1=2×3n-1+(-1>n-13×2n-15+ (-1>n3×2n- 1a0, 故a n>a n-1等价于(-1>n-1(5a0-1>-15×322k-2+15. 此式对k=1,2,…恒成立,有 a0>-15×322×1-3+15=0. 综上所述,①式对任意n∈n+成立,有0 故a0地取值范

抽象函数的解题方法与技巧窍门

抽象函数的解题方法与技巧 摘要:抽象函数是没有具体的解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数。因而显得特别抽象。所以解决抽象函数问题需要从函数的本质出发,考虑其定义,性质,加之解决抽象函数问题时常用的技巧——赋值法,换元法等。尽可能使抽象函数变得不再抽象。 关键词:抽象函数;性质;求值;解析式;解题方法;技巧 Problem-solving methods and skills of abstract functions Xue Jie School of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China Abstract:: abstract function is not analytic type specific, given only the function characteristics, its nature or some special relationship. So it is especially abstract. So to solve the abstract function problems need from the view of function essence, considering its definition, nature, and solve the abstract function problems commonly used techniques -- assignment method, substitution method etc.. As far as possible to make the abstract function is no longer abstract. Keywords: abstract function; property; evaluation; analytic method; problem solving skills; 1.提出问题的背景 抽象函数问题是函数中的一类综合性较强的问题,这类问题通过对函数性质结构的

求解恒成立问题的常见方法

求解恒成立问题的常见方法 摘要:恒成立问题是高考中常见的一类问题,常见类型有:第一类是关于x的一元二次不等式对任意x∈R恒成立,求参数取值范围;第二类是不等式在给定区间上恒成立求参数的取值范围。因这类问题综合性强,思维容量大,因而成为高考一直常考不衰的热点问题。 关键词:恒成立;参数;解题方法 一、一元二次不等式中的恒成立问题 例1.已知函数f(x)=x2+ax+3对任意x∈R时恒有f(x)≥a成立,求a的取值范围。 解:∵f(x)≥a对x∈R恒成立,∴x2+ax+3-a≥0对x ∈R恒成立 ∵x∈R,∴Δ≥0,即a2-4(3-a)≥0∴a≤-6或a≥2 例2.已知函数y=lg(mx2-6mx+m+8)的定义域为R,求m的取值范围。 解:由已知得mx2-6mx+m+8>0对任意x∈R恒成立 ①当m=0时显然成立 ②当m≠0时有m>0(6m)2+4m(m+8)<0∴00(或f(x)

≥0)对任意x∈R恒成立,则有a>0Δ0Δ≤0),若f(x)<0(或f(x)≤0)对任意x∈R恒成立,则有a<0Δ<0(或a<0Δ≤0)等价转化即可。 二、在给定区间上恒成立问题 例3.已知函数f(x)= (x≠0)在(4,+∞)上恒大于0,求a的取值范围。 解:令f(x)=0则>0,∴a>-(x+ ) 令g(x)=x+ ,易知g(x)在(4,+∞)上为增函数,∴g(x)min=g(4)=5∴g(x)>5 ∴-(x+ )<-5∴a≥-5 例4.已知函数f(x)=x2+2x+a lnx,在区间(0,1]上为单调函数,求实数a的取值范围。 分析:求f ′(x)→由题意转化为恒成立问题→求最值→求得a的取值范围 解:易知f ′(x)=2x+2+ ,∵f ′(x)在f ′(x)上单调 ∴f ′(x)≥0或f ′(x)<0在(0,1]上恒成立, 即2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0恒成立 ∴a≥-(2x2+2x)或a≤-(2x2+2x)在(0,1]上恒成立又-(2x2+2x)=-2(x+ )2+ ∈[-4,0) ∴a≥0或a≤-4 方法归纳:解决此类恒成立问题通常分离参变量通过等

高中数学恒成立问题的解题策略

高中数学恒成立问题的解题策略 论文摘要:在高中数学教学中,我们经常会碰到某些恒成立的问题。恒成立问题在解题过程中大致可分为以下两种类型:一是利用函数图像与性质;二是变量分离。本文对此进行了分析。 关键词:恒成立问题;函数图像;数学 在高中教学中,我们经常会碰到在给定条件下某些结论恒成立的问题,我们怎样来解决呢? 函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有:(在给定区间上某关系恒成立;(某函数的定义域为全体实数R;(某不等式的解为一切实数;(某表达式的值恒大于等等…… 恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图像,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。 恒成立问题在解题过程中大致可分为以下两种类型:一是利用函数图像与性质,例如,一次函数、二次函数等;二是变量分离。恒成立问题还要注意与存在性问题的区别和联系。 一、利用函数图像与性质 例1:对任意恒成立,求的取值范围。 解:令, 本题关于的二次函数,若二次函数大于0在R上恒成立且(即图像恒在轴上方)。

若二次函数小于0在R上恒成立且(即图像恒在轴下方)。 我们也会经常碰到二次函数在某一给定区间上的恒成立问题,碰到这样的情况,如果我们仍旧可以利用函数图像来解决的话,会更得心应手。 变式1:对任意恒成立,求的取值范围。 解:若对任意恒成立,令,利用其函数图像, ,得 变式2:若时,恒成立,求的取值范围。 分析:可以看成关于的二次函数,也可以看成关于的一次函数,所以在不等式中出现了两个字母:及,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个作为常数。显然,可将视作自变量,则上述问题即可转化为在内关于的一次函数小于0的恒成立问题。 若原题可化为一次函数型,则由数形结合思想利用一次函数知识求解,十分简捷。给定一次函数,若在内恒有,则根据函数的图像(直线)可得上述结论等价于;同理,若在内恒有,则有, 利用的函数图像可知, 变式3:对任意及时,恒成立,求的取值 范围。 分析:不等式中出现了三个字母:,及,关键在于先把哪个字母看成是变量,另外两个作为常数。 方法一:若先把看成关于的二次函数,且在上恒大于等于0,则,即,

抽象函数常见解法及意义总结

含有函数记号“ ()f x ”有关问题解法 由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号 ()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地 掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。现将常见解法及意义总结如下: 一、求表达式: 1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出 ()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生 的灵活性及变形能力。 例1:已知 ( )211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴ 2()1x f x x -= - 2.凑合法:在已知 (())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁, 还能进一步复习代换法。 例2:已知 33 11()f x x x x +=+,求 ()f x 解:∵ 22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x +=+-+=++-又∵11 ||||1|| x x x x +=+≥ ∴ 23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1) 3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。 例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x . 解:设 ()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+ =22 222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()4 1321 ,1,2222 a c a a b c b +=??=?===??=? ∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式. 例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x 解:∵ ()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。∵-x >0,∴()lg(1)lg(1)f x x x -=-+=-, ∵ ()f x 为奇函数,∴lg(1)()()x f x f x -=-=-∴当x <0时()lg(1)f x x =--∴lg(1),0()lg(1),0 x x f x x x +≥?=?--

用导数研究函数的恒成立与存在性问题答案

用导数研究函数的恒成立与存在问题 1.已知函数23()2ln x f x x x a = -+,其中a 为常数. (1)若1a =,求函数()f x 的单调区间; (2)若函数()f x 在区间[1,2]上为单调函数,求a 的取值围. 2.已知函数3 2 ()4()f x x ax a R =-+-∈,'()f x 是()f x 的导函数。 (1)当2a =时,对于任意的[1,1]m ∈-,[1,1]n ∈-,求()()f m f n '+的最小值; (2)若存在0(0,)x ∈+∞,使0()f x >0,求a 的取值围。

3.已知函数x ax x f ln )(+= )(R a ∈. (1)若2=a ,求曲线)(x f y =在点1x =处的切线方程; (2)求)(x f 的单调区间; (3)设22)(2+-=x x x g ,若对任意1(0,)x ∈+∞,均存在[]1,02∈x ,使得)()(21x g x f <, 数a 的取值围.

4.(2016届二模)已知函数()22ln f x x x =-+. (Ⅰ)求函数()f x 的最大值; (Ⅱ)若函数()f x 与()a g x x x =+ 有相同极值点. ①数a 的值; ②对121,,3x x e ???∈???? (e 为自然对数的底数),不等式 ()() 1211 f x g x k -≤-恒成立,数k 的取值围.

5.已知函数2 12 ()()ln ()f x a x x a R =-+∈. (1)当1a =时,01[,]x e ?∈使不等式0()f x m ≤,数m 的取值围; (2)若在区间1(,)+∞,函数()f x 的图象恒在直线2y ax =的下方,数a 的取值围.

抽象函数的解题方法与技巧

抽象函数的解题方法与技巧 摘要:抽象函数是没有具体的解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数。因而显得特别抽象。所以解决抽象函数问题需要从函数的本质出发,考虑其定义,性质,加之解决抽象函数问题时常用的技巧——赋值法,换元法等。尽可能使抽象函数变得不再抽象。 关键词:抽象函数;性质;求值;解析式 ;解题方法;技巧 Problem-solving methods and skills of abstract functions Xue Jie School of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China Abstract :: abstract function is not analytic type specific, given only the function characteristics, its nature or some special relationship. So it is especially abstract. So to solve the abstract function problems need from the view of function essence, considering its definition, nature, and solve the abstract function problems commonly used techniques -- assignment method, substitution method etc.. As far as possible to make the abstract function is no longer abstract. Keywords : abstract function; property; evaluation; analytic method; problem solving skills; 1. 提出问题的背景 抽象函数问题是函数中的一类综合性较强的问题,这类问题通过对函数性质结构的代数表述,能够综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对函数性质的代数推理和论证能力,考查学生的抽象思维和对知识的灵活运用能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识,因而成为近几年高考命题的热点。由于抽象函数问题只给出函数所满足的一般性质或运算法则,没有明确的表示形式,因其抽象性和综合型,对学生而言有较大的难度。因此有必要对抽象函数的解题方法和技巧进行归纳总结。 2. 抽象函数的知识点 (1)定义域:函数的定义域指自变量x 的取值范围。所以对抽象函数()x f ,()[]x g f 而言,其定义域均指的是x 的取值范围。对于()[]x g f 和()[]x h f ,其中()x g 和()x h 的地位是等价的,故取值范围是一样的。 (2)值域:函数的值域指函数值的取值范围。那么具有相同对应关系的两个抽象函数 ()[]x g f 和()[]x h f ,它们的值域是相同的。

关于函数恒成立问题的解题

恒成立问题 二、恒成立问题解决的基本策略 A 、两个基本思想解决“恒成立问题” 思路1:()m f x ≥在x D ∈上恒成立max [()]m f x ?≥; 思路2:()m f x ≤在x D ∈上恒成立min [()]m f x ?≤. 如何在区间D 上求函数()f x 的最大值或者最小值问题,可以通过题目的实际情况,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导,等等方法求函数()f x 的最值. 此类问题涉及的知识比较广泛,在处理上也有许多特殊性,希望大家多多注意积累. C 、分清基本类型,运用相关基本知识,把握基本的解题策略 1、一次函数型 若原题可化为一次函数型,则由数形结合思想利用一次函数知识求解,十分简捷. 给定一次函数() (0)y f x ax b a ==+≠,若()y f x =在[, ]m n 恒有()0f x >,则等价于:()0()0f m f n >??>?;同理,若在[, ]m n 恒有()0f x <,则等价于:()0()0f m f n +恒成立的x 的取值围. 解:原不等式转化为:2(1)210x a x x -+-+>在2a ≤时恒成立, 设2()(1)21f a x a x x =-+-+,则()f a 在[2, 2]-上恒大于0, 故有:(2)0(2)0f f ->??>?即2243010 x x x ?-+>??->??,解得:3111x x x x ><-?或或; ∴1x <-或3x >,即x ∈(-∞,-1)∪(3,+∞). 2、二次函数型 例4.若函数()f x =R ,数a 的取值围. 解:由题意可知,当x R ∈时,222(1)(1)01 a x a x a -+-+≥+恒成立, ①当210a -=且10a +≠时,1a =;此时,222(1)(1)101a x a x a -+-+ =≥+,适合;

相关主题