《参数不等式问题优化解题技巧》
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参数不等式问题优化解题技巧
含有参数不等式问题是中学数学的重要内容之一,它与其他知识有着广泛的联系,有利于培养同学们的逻辑思维能力、抽象思维能力与知识整合能力。
在解题过程中,从以下几个方面对此类问题加以研究,可达事半功倍之效。
1. 分类讨论。
2. 变换主元。
3. 数形结合。
4. 分离参数。
5. 最值性质:
(1)a f x >()恒成立⇔>a f x [()]max ;
(2)a f x <()恒成立⇔<a f x [()]min ;
(3)a f x >()有解⇔>a f x [()]min ;
(4)a f x <()有解⇔<a f x [()]max 。
例1. 解关于x 的不等式:a x x a R ()()-->∈12
1。
解析:该不等式的基本类型为分式不等式,应通过移项→通分→调整系数→数轴标根等步骤完成,但在调整系数及数轴标根时,涉及到对参数a 的分类讨论。
分类时,应当根据条件正确制定分类标准,确保所有可能情形都考虑到。
做到不重不漏。
(1)当a ≠1时,原不等式⇔
--
--->()()a x a a x 12120。
①当01<<a 时,解为221<<
--x a a ; ②当a >1时,解为x a a x <
-->212或; ③当a <0时,解为a a x --<<21
2 ④当a =0时,无解。
(2)当a =1时,解为x >2。
例2. 若不等式2112x m x ->-()对满足||m ≤2的所有实数m 都成立,求x 的取
值范围。
解析:已知参数m 的取值范围而求未知数x 的取值范围,可采用变换主元的策略,原不等式可变形为()()x m x 21210---<,当||m ≤2时恒成立。
构造以m 为自变量的函数f m x m x ()()()=---2121,则原问题可等价转化为函数f m ()
在区间[-2,2]上的函数值恒小于零,从而有f f ()()-<<⎧⎨⎩
2020,即----<---<⎧⎨⎪⎩⎪2121021210
22()()()()x x x x , 解得
-+<172x <+132。
例3. 已知对任意实数x ,不等式||x kx +≥1恒成立。
求实数k 的取值范围。
解:原不等式两端可视为两个函数y x =+||1与y =kx ,在同一坐标系中画出这两个函数的图象,问题的解决方法自然产生。
如图,只有当直线y kx =的斜率k 取区间[0,1]上的任一值时,才有||x kx +≥1恒成立。
故实数k 的取值范围为01≤≤k 。
例4. 函数y f x =()为定义在(]-∞,4上的增函数。
若f m x f m x (sin )(cos )222-≥++恒成立,求实数m 的取值范围。
解:依题意,原不等式
⇔-≤++≤-≥++⎧⎨⎪⎩
⎪⇔-≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪m x m x m x m x m x m x m x
2222222424242s i n cos sin cos sin sin cos 对m x 24-≤sin 分离参数m ,应用得:
m x 24≤+s i n
在函数定义域中恒成立⇔≤+=m x 243(sin )min ,
可得-≤≤33m 对m x m x 222-≥++sin cos 分离参数m ,应用得:
s i n
s i n 223x x m m -≥-++对一切x R ∈恒成立 ⇔-≥-++(s i n s i n )m i n 223x x m m 。
可得m m ≤-≥+11421142
或 由①、②可知,实数m 的取值范围为[]--31142,。
[练一练]
求使不等式||||x x a -+-<43有解的实数a 的取值范围。
答案:a >1。
提示:只需求出||||x x -+-43的最小值,只要a 大于其最小值即可,求出坐标轴上到两点和的最小值。