例談不等式恒成立中參數(shù)范圍的確定論文
論文導(dǎo)讀:例談不等式恒成立中參數(shù)范圍的確定,初中數(shù)學(xué)論文。
論文關(guān)鍵詞:例談不等式恒成立中參數(shù)范圍的確定
確定恒成立不等式中參數(shù)的取值范圍,常需靈活應(yīng)用函數(shù)與不等式的基礎(chǔ)知識在兩者間進(jìn)行合理的交匯,因此此類問題屬學(xué)習(xí)的重點(diǎn);然而,怎樣確定恒成立不等式中參數(shù)的取值范圍?課本中從未論及,但它卻成為近年來命題測試中的常見題型,因此此類問題又屬學(xué)習(xí)的熱點(diǎn);在確定恒成立不等式中參數(shù)的取值范圍時(shí),需要在函數(shù)思想與數(shù)形結(jié)合思想指引下,靈活地進(jìn)行代數(shù)變換、綜合地運(yùn)用所學(xué)知識初中數(shù)學(xué)論文,方可取得較好的解題效果,因此此類問題的求解當(dāng)屬學(xué)習(xí)的難點(diǎn).筆者試對此類問題的求解策略與方法作一提煉總結(jié).
一、不等式解集法
不等式在集合A中恒成立等價(jià)于集合A是不等式解集B的`子集;通過求不等式的解集并研究集合間的關(guān)系便可求出參數(shù)的取值范圍.
例1 已知時(shí),不等式|x2-5|<4恒成立,求正數(shù)a的取值范圍.
解 由得;由| x2-5 | < 4得1< x2< 9,-3 < x <-1或1 < x < 3.記A =, B = (-3,-1)∪(1, 3), 則AB.∴-3 ≤<≤-1(無解)或1≤<≤3,∴0< a≤,故正數(shù)a的取值范圍(0, ].
二、函數(shù)最值法
已知函數(shù)f(x)的值域?yàn)?[m, n],則f (x)≥a恒成立f (x)min≥a,即m > a;f (x) ≤a恒成立n≤a.據(jù)此,可將恒成立的不等式問題,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最大、最小值問題.
例2 若不等式2x-1 > m (x2-1)對滿足-2≤m≤2的一切m都成立,求實(shí)數(shù)x的取值范圍.
分析 若將原問題轉(zhuǎn)化為集合[-2, 2 ]是關(guān)于m的不等式(x2-1) m<2x-1的解集的子集,則解不等式需分類討論.若今f (m) = (x2-1) m- (2x-1),則可將問題轉(zhuǎn)化為f (m)在[-2, 2 ]上的最大值小于零,而f (m)是“線性”函數(shù)初中數(shù)學(xué)論文,則最值在區(qū)間端點(diǎn)處取得,便有如下簡解.
解 令 f(m) = (x2-1) m-(2x-1), 則 f (m) < 0 恒成立 f (m)max< 0
,解之得<x<,即x 的取值范圍為(,).
例3 若不等式x2-m(4xy-y2) + 4m2y2≥0對一切非負(fù)的x, y值恒成立,試求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解 若y = 0,則原不等式恒成立;若y≠0,則原不等式可化為
≥0;令t =,則t≥0且g(t) = t2-4mt + m + 4m2≥0.問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)g(t)在區(qū)間[0,+∞)上的最小值非負(fù).
故有 或 .解得m的范圍為(-∞, -] ∪[0,+∞) .
說明 二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是中學(xué)數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,利用二次函數(shù)在區(qū)間上的最值來研究恒成立問題,可使原本復(fù)雜的問題變得易于解決.
三、參數(shù)分離法
將參變元與主變元從恒不等式中分離,則在求函數(shù)最值時(shí)可避免繁冗的分類討論,從而更好地實(shí)施“函數(shù)最值法”.
例4 若不等式2x + 2≤a (x + y) 對一切正數(shù)x, y恒成立,求正數(shù)a的最小值.
解 參數(shù)分離,得a≥= f (x, y).∵x +3y≥2,∴3 (x+y)≥2x + 2,∴f(x, y) ≤3初中數(shù)學(xué)論文,∴a≥f (x, y)max=3,∴a的最小值為3.
例5 奇函數(shù) f(x)是R上的增函數(shù),若不等式f (m·3x) + f (3x-9x-2) < 0對一切實(shí)數(shù)x恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解 ∵f(x)為奇函數(shù),∴原不等式等價(jià)于:f (m·3x)< f(3x-9x-2),又f(x)在R上為增函數(shù),∴m·3x<3x-9x-2,不等式兩邊同除以3x,得m<3 x +-1= f (x).
∵3 x +≥2,當(dāng)且僅當(dāng)3 x =時(shí)取“=”,∴f (x)min =2-1,故所求m的取值范圍為(-∞, 2-1).
說明 (1)在求解本例時(shí),若無分離參數(shù)的求簡意識,則必轉(zhuǎn)化為含參二次函數(shù)在區(qū)間上的最值問題,不可避免地要進(jìn)行分類討論.
。2)諸多數(shù)學(xué)問題在通過代數(shù)變形后均可轉(zhuǎn)化為形如f (x) = ax+型函數(shù)的最值問題,其最值的求解通常用重要不等式或函數(shù)單調(diào)性來完成.
四、數(shù)形結(jié)合法
將恒成立的不等式問題,合理轉(zhuǎn)化為一函數(shù)圖像恒在另一函數(shù)圖象的上(下)方初中數(shù)學(xué)論文,進(jìn)而利用圖形直觀給出問題的巧解.
例6 若不等式 3 | x + a |-2x + 6 > 0 在R中恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解 嘗試前述方法均較麻煩,而將原不等式變?yōu)?/p>
| x + a | >x-2,令f (x) = | x + a |,g(x) =x-2,作出它們的圖象如右圖所示,便有-a < 3即a >-3,所求范圍為(-3,+∞) .
綜上所述,求恒成立不等中參數(shù)的取值范圍固然有四類彼此相聯(lián)的思考方法,但是,只有在函數(shù)思想的指導(dǎo)下,樹立數(shù)形結(jié)合與參數(shù)分離的求簡意識,面對具體問題時(shí)才能取得良好的解題效果.
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