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两类含参恒成立问题及其解法

2021-11-11周建勇汤跃勤

语数外学习·高中版上旬 2021年7期
关键词:综合法灵活运用单调

周建勇 汤跃勤

在高中学习中,我们经常会见到含参恒成立问题的影子,此类问题属于一类综合性较强的问题,重点考查了函数、方程、不等式、导数等相关知识.笔者总结了两类含参恒成立问题及其解法,以期能帮助同学们提升解答此类问题的效率.

一、a ≤ f (x) ,a ≥ f (x)(或 a < f (x) ,a > f (x))型

一般地,要使 a ≤ f (x)或a < f (x) ,只需求出 f(x)的最小值,使 a ≤ fmin(x)或a <fmin(x) 即可;要使 a ≥ f (x) 或 a > f (x) ,只需求出 f(x)的最大值,使 a ≥ fmax(x) 或 a > fmax(x)即可. 在求函数 f(x)的最值时,我们需灵活运用函数的图象和性质,或借助导数与函数单调性之间的关系来确定函数的最值.

例 1.设函数 f(x)=e x -x2-ax-1( e 为自然对数的底数),a∈R.当x>0时,f(x)+x≥0恒成立,求a的取值范围.

我们先将不等式变形,使得参数 a 与变量分离,构造形如 a ≤ f (x)型恒成立问题,然后对函数 h(x)求导,通过讨论 h(x)的单调性,从而确定 h(x)的最小值,进而确定 a 的取值范围.

二、f (x)≤ c ≤ g(x)型

此类型的问题十分复杂,我们需先将不等式拆分为两个不等式 f (x)≤ c 和 c ≤ g(x),分别证明两个不等式恒成立.这里有两种思路,一是将问题转化为 a ≤ f (x),a ≥ f (x)(或 a < f (x),a > f (x))型恒成立问题进行求解;二是运用综合法来证明两个不等式成立.在运用综合法证明不等式时,我们需先建立已知条件和所求目标之间的联系,选择相关的定理、公式等,通过推理、运算逐步得出结论.

例2.能否找出一个常数 c ,对任意的 x、y 都有不等式 恒成立?如果能,請证明你的结论,如果不能,请说明理由.

我们首先令 x = y ,那么不等式就只含有一个未知数,再经过化简就可以有 ,即可确定 ,只需证明 .再运用综合法分别证明两个不等式  恒成立即可解题.

虽然含参不等式恒成立问题的难度较大,综合性较强,但是我们只要将问题进行合理转化、拆分,灵活运用所学的函数、方程、不等式、导数等知识,便能顺利破解难题.

(作者单位:福建省漳州市云霄元光中学)

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