恒成立或有解问题的解决策略
恒成立与有解问题的解决策略大致分四类:
①构造函数,分类讨论;
②部分分离,化为切线;
③完全分离,函数最值;
④换元分离,简化运算;
在求解过程中,力求“脑中有‘形’,心中有‘数’”.依托端点效应,缩小范围,借助数形结合,寻找临界.
一般地,不等式恒成立、方程或不等式有解问题设计独特,试题形式多样、变化众多,涉及到函数、不等式、方程、导数、数列等知识,渗透着函数与方程、等价转换、分类讨论、换元等思想方法,有一定的综合性,属于能力题,在提升学生思维的灵活性、创造性等数学素养起到了积极的作用,成为高考的一个热点.21教育网
【考点突破】
【典例1】(东北三省四市2018届高三二模) 已知函数.
(1)不等式有解,求实数的取值范围;
(2)对于都有恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)思路一:不等式有解,等价于有解,只需,
令,则
………﹝绝对值函数须改写为分段函数﹞
所以,即,所以实数的取值范围是.
【审题点津】不等式有解,只需满足即可;不等式有解,只需满足即可;这是变量分离法解决不等式有解问题的数学本质之所在.21cnjy.com
思路二:不等式有解,等价于有解,只需,
令,则
,如图所示,,………﹝函数问题的解决要始终以“形”为主导﹞
所以,即,所以实数的取值范围是.
【审题点津】不等式有解,只需满足在直线下方有函数的部分图象即可;不等式有解,只需满足在直线上方有函数的部分图象即可.这也是直观想象素养的体现.21·cn·jy·com
思路三:不等式有解,等价于有解,只需,
由绝对值不等式的性质可知,当且仅当,即时取等号,………﹝含有双绝对值的函数注意绝对值不等式的活用﹞www.21-cn-jy.com
所以,即,所以实数的取值范围是.
【审题点津】此法灵活地应用绝对值不等式的性质,简洁自然,
,当且仅当时取右等号,当且仅当时取左等号;
,当且仅当时取右等号,当且仅当时取左等号。
(2)思路一:对于都有恒成立,等价于当时,恒成立.只需即可.
令,则 ………﹝直接构造“左减右”的差函数﹞
,
①当时,,
当时,,所以在上单调递增,当时,,所以在上单调递减,
所以,所以,
②当时,,所以在上单调递减,
所以,所以,
综上,.
【审题点津】不等式恒成立,则需满足即可;不等式恒成立,则需满足即可.
思路二:对于都有恒成立,等价于当时,恒成立,只需即可.
令,则 ………﹝利用变量分离法,再构造函数﹞
,
①当时,,
当时,,所以在上单调递增,当时,,所以在上单调递减, ………﹝分段函数分段求解须注意此类解决的前提﹞
所以,所以,
②当时,,所以在上单调递减,
所以,所以,
综上,. ………﹝分段函数分段求解后,注意结论的整合﹞
【审题点津】不等式恒成立,则需满足即可;不等式恒成立,则需满足.这是变量分离法解决不等式恒成立问题的数学本质之所在.21世纪教育网
【拓展演练1】(2018年马鞍山市第三次教学质量监测)已知函数.
(1)求证:;
(2)若函数在区间有零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)略,(2).
【拓展演练2】(惠州市2018届高三第三次调研考试)设函数.
(1)解不等式;
(2),恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),(2).