4.有下列命題:①![]()
;②
;③
;④
,其中正確命題的個(gè)數(shù)是
( )
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)
3.下列函數(shù)中,在(0,π)上單調(diào)遞增的是 ( )
A.y=sin(
-x) B.y=cos(
-x) C.y=tan
D.y=tan2x
2.已知向量
=(3,1),
=(2k-1,k),
⊥
,則k的值是
( )
A.-1
B.
C.-
D.
![]()
1.若
,則
是
( )
A.
B.
C.
D.![]()
若把等式或不等式進(jìn)行合理的變形后,能非常容易地畫出等號(hào)或不等號(hào)兩邊函數(shù)的圖象,則可以通過(guò)畫圖直接判斷得出結(jié)果。尤其對(duì)于選擇題、填空題這種方法更顯方便、快捷。
例10 (07安徽理科3)若對(duì)任意
,不等式
恒成立,則實(shí)數(shù)
的取值范圍是
(A)
(B)
(C)
(D)
解析:對(duì)![]()
,不等式
恒成立
則由一次函數(shù)性質(zhì)及圖像知
,即
。
上述例子剖析了近三年數(shù)學(xué)高考中恒成立問(wèn)題的題型及解法,值得一提的是,各種類型各種方法并不是完全孤立的,雖然方法表現(xiàn)的不同,但其實(shí)質(zhì)卻都與求函數(shù)的最值是等價(jià)的,這也正體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的“統(tǒng)一美”。
利用分離參數(shù)法來(lái)確定不等式
,(
,
為實(shí)參數(shù))恒成立中參數(shù)
的取值范圍的基本步驟:
(1) 將參數(shù)與變量分離,即化為
(或
)恒成立的形式;
(2) 求
在
上的最大(或最小)值;
(3) 解不等式
(或
) ,得
的取值范圍。
適用題型:(1) 參數(shù)與變量能分離;(2) 函數(shù)的最值易求出。
例8 (07年山東卷文15)當(dāng)
時(shí),不等式
恒成立,則
的取值范圍是 .
解析: 當(dāng)
時(shí),由
得
.令
,則易知
在
上是減函數(shù),所以
時(shí)
,則
∴
.
例9(09年山東卷文21)
已知函數(shù)
,其中
w.w.w.k.s.5…。
(1) 當(dāng)
滿足什么條件時(shí),
取得極值?
(2) 已知
,且
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,試用
表示出
的取值范圍.
分析:此題雖有三個(gè)變量
、
、
,而
的范圍已知,最終要用
表示出
的取值范圍,所以可以將
看成一個(gè)已知數(shù),對(duì)
和
進(jìn)行離參。
解析:(2)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增![]()
在
上恒成立![]()
恒成立![]()
,
。設(shè)
,
,令
得
或
(舍去),
當(dāng)
時(shí),
,當(dāng)
時(shí)
,
單調(diào)增函數(shù);
當(dāng)
時(shí)
,
單調(diào)減函數(shù),
![]()
。![]()
。
當(dāng)
時(shí),
,此時(shí)
在區(qū)間
恒成立,所以
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,![]()
![]()
,![]()
。
綜上,當(dāng)
時(shí),
; 當(dāng)
時(shí),
。
某些含參不等式恒成立問(wèn)題,在分離參數(shù)會(huì)遇到討論的麻煩或者即使能容易分離出參數(shù)與變量,但函數(shù)的最值卻難以求出時(shí),可考慮變換思維角度。即把主元與參數(shù)換個(gè)位置,再結(jié)合其它知識(shí),往往會(huì)取得出奇制勝的效果。
例6(07遼寧卷文科22)已知函數(shù)
,
,且對(duì)任意的實(shí)數(shù)
均有
,
.
(Ⅰ) 求函數(shù)
的解析式;
(Ⅱ)若對(duì)任意的
,恒有
,求
的取值范圍.
解析: (Ⅰ)
,![]()
,而
,
恒成立.則由二次函數(shù)性質(zhì)得
,解得
,
,
。
(Ⅱ)
.令
,則
即
.由于
,則有
. 解得
.所以
的取值范圍為
。
例7 (08安徽文科20).已知函數(shù)
,其中
為實(shí)數(shù).
(Ⅱ)已知不等式
對(duì)任意
都成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍.(節(jié)選)
分析:已知參數(shù)
的范圍,要求自變量
的范圍,轉(zhuǎn)換主參元
和
的位置,構(gòu)造以
為自變量
作為參數(shù)的一次函數(shù)
,轉(zhuǎn)換成![]()
,
恒成立再求解。
解析:由題設(shè)知“
對(duì)![]()
都成立,即
對(duì)![]()
都成立。設(shè)
(
),
則
是一個(gè)以
為自變量的一次函數(shù)。
恒成立,則對(duì)![]()
,
為
上的單調(diào)遞增函數(shù)。 所以對(duì)![]()
,
恒成立的充分必要條件是
,
,![]()
,于是
的取值范圍是
。
2、其它函數(shù):
恒成立![]()
(注:若
的最小值不存在,則
恒成立![]()
的下界大于0);
恒成立![]()
(注:若
的最大值不存在,則
恒成立![]()
的上界小于0).
例3(07年重慶卷理20)已知函數(shù)
在
處取得極值
,其中
、
為常數(shù).
(1)試確定
、
的值;
(2)討論函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間;
(3)若對(duì)任意
,不等式
恒成立,求
的取值范圍。
分析:
恒成立,即
,要解決此題關(guān)鍵是求
,
。
解:(1)(2)略
(3)由(2)知,
在
處取得極小值
,此極小值也是最小值.
要使
恒成立,只需
.即
,
從而
. 解得
或
. ![]()
的取值范圍為
.
例4(08天津文21).設(shè)函數(shù)
,其中
.
(Ⅲ)若對(duì)于任意的
,不等式
在
上恒成立,求
的取值范圍.(節(jié)選)
分析:
,即
,
,![]()
,要解決此題關(guān)鍵是求
。
解:(Ⅲ)
由條件
可知
,從而
恒成立.當(dāng)
時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
.
因此函數(shù)
在
上的最大值是
與
兩者中的較大者.
為使對(duì)任意
,不等式
在
上恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
,
即
,即
在
上恒成立.即
,![]()
所以
,因此滿足條件的
的取值范圍是
.
例5(09年全國(guó)卷II文21)設(shè)函數(shù)
,其中常數(shù)![]()
(II)若當(dāng)
時(shí),
恒成立,求
的取值范圍。(節(jié)選)
![]()
分析:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,由恒成立條件得出不等式條件從而求出
的范圍。
解:(II)由(I)知,當(dāng)
時(shí),
在
或
處取得最小值。
![]()
;![]()
則由題意得
即
解得
。
1、二次函數(shù):
①.若二次函數(shù)
(或
)在R上恒成立,則有
(或
);
②.若二次函數(shù)
(或
)在指定區(qū)間上恒成立,可以利用韋達(dá)定理以及根的分布等知識(shí)求解。
例1(08年江西卷理12).已知函數(shù)
,若對(duì)于任一實(shí)數(shù)
,
與
的值至少有一個(gè)為正數(shù),則實(shí)數(shù)
的取值范圍是( )
A.(0,2) B.(0,8) C.(2,8) D.(-∞,0)
分析:
與
的函數(shù)類型,直接受參數(shù)
的影響,所以首先要對(duì)參
數(shù)進(jìn)行分類討論,然后轉(zhuǎn)換成不等式的恒成立的問(wèn)題利用函數(shù)性質(zhì)及圖像解題。
解析:當(dāng)
時(shí),
在
上恒成立,而![]()
在
上恒成立,顯然不滿足題意;(如圖1)
當(dāng)
時(shí),
在
上遞減且
只在
上恒成立,
而
是一個(gè)開口向下且恒過(guò)定點(diǎn)(0,1)的二次函數(shù),顯然不滿足題意。
當(dāng)
時(shí),
在
上遞增且
在
上恒成立,
而
是一個(gè)開口向上且恒過(guò)定點(diǎn)(0,1)的二次函數(shù),要使對(duì)任一實(shí)數(shù)
,
與
的值至少有一個(gè)為正數(shù)則只需
在
上恒成立。(如圖3)
則有
或
解得
或
,
綜上可得
即
。 故選B。
例2(09年江西卷文17)設(shè)函數(shù)
.
(1)對(duì)于任意實(shí)數(shù)
,
恒成立,求
的最大值。(節(jié)選)
解析:(1)
,
對(duì)![]()
,
, 即
在
上恒成立, ![]()
, 得
,即
的最大值為
。
7.某運(yùn)輸公司有7輛可載的6t的A型卡車與4輛可載的10t的B型卡車,有9名駕駛員,建筑某段高速公路中,此公司承包了每天至少搬運(yùn)360t瀝青的任務(wù),已知每輛卡車每天往返的次數(shù)為A型車8次,B型車6次,每輛卡車每天往返的成本費(fèi)為A型車160元,B型車為252元,每天派出A型車和B型車各多少輛,公司所花的成本費(fèi)最低?
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