2.已知向量=(3,1),=(2k-1,k),⊥,则k的值是 ( )
A.-1 B. C.- D.
1.若,则是 ( )
A. B. C. D.
若把等式或不等式进行合理的变形后,能非常容易地画出等号或不等号两边函数的图象,则可以通过画图直接判断得出结果。尤其对于选择题、填空题这种方法更显方便、快捷。
例10 (07安徽理科3)若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是
(A) (B) (C) (D)
解析:对,不等式恒成立
则由一次函数性质及图像知,即。
上述例子剖析了近三年数学高考中恒成立问题的题型及解法,值得一提的是,各种类型各种方法并不是完全孤立的,虽然方法表现的不同,但其实质却都与求函数的最值是等价的,这也正体现了数学中的“统一美”。
利用分离参数法来确定不等式,( ,为实参数)恒成立中参数的取值范围的基本步骤:
(1) 将参数与变量分离,即化为(或)恒成立的形式;
(2) 求在上的最大(或最小)值;
(3) 解不等式(或) ,得的取值范围。
适用题型:(1) 参数与变量能分离;(2) 函数的最值易求出。
例8 (07年山东卷文15)当时,不等式恒成立,则的取值范围是 .
解析: 当时,由得.令,则易知在上是减函数,所以时,则∴.
例9(09年山东卷文21)已知函数,其中 w.w.w.k.s.5…。
(1) 当满足什么条件时,取得极值?
(2) 已知,且在区间上单调递增,试用表示出的取值范围.
分析:此题虽有三个变量、、,而的范围已知,最终要用表示出的取值范围,所以可以将看成一个已知数,对和进行离参。
解析:(2) 在区间上单调递增在上恒成立恒成立,。设,,令得或(舍去),
当时,,当时,单调增函数;
当时,单调减函数,
。。
当时,,此时在区间恒成立,所以在区间上单调递增,,。
综上,当时, ; 当时,。
某些含参不等式恒成立问题,在分离参数会遇到讨论的麻烦或者即使能容易分离出参数与变量,但函数的最值却难以求出时,可考虑变换思维角度。即把主元与参数换个位置,再结合其它知识,往往会取得出奇制胜的效果。
例6(07辽宁卷文科22)已知函数,,且对任意的实数 均有,.
(Ⅰ) 求函数的解析式;
(Ⅱ)若对任意的,恒有,求的取值范围.
解析: (Ⅰ) ,
,而,恒成立.则由二次函数性质得 ,解得,, 。
(Ⅱ).令,则 即.由于,则有. 解得 .所以的取值范围为。
例7 (08安徽文科20).已知函数,其中为实数.
(Ⅱ)已知不等式对任意都成立,求实数的取值范围.(节选)
分析:已知参数的范围,要求自变量的范围,转换主参元和的位置,构造以为自变量作为参数的一次函数,转换成,恒成立再求解。
解析:由题设知“对都成立,即对都成立。设(),
则是一个以为自变量的一次函数。恒成立,则对,为上的单调递增函数。 所以对,恒成立的充分必要条件是,,,于是的取值范围是。
2、其它函数:
恒成立(注:若的最小值不存在,则恒成立的下界大于0);恒成立(注:若的最大值不存在,则恒成立的上界小于0).
例3(07年重庆卷理20)已知函数在处取得极值,其中、为常数.
(1)试确定、的值;
(2)讨论函数的单调区间;
(3)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围。
分析: 恒成立,即 ,要解决此题关键是求 ,。
解:(1)(2)略
(3)由(2)知,在处取得极小值,此极小值也是最小值.
要使恒成立,只需.即,
从而. 解得或. 的取值范围为.
例4(08天津文21).设函数,其中.
(Ⅲ)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.(节选)
分析:,即,,,要解决此题关键是求。
解:(Ⅲ)由条件可知
,从而恒成立.当时,;当时,.
因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.
为使对任意,不等式在上恒成立,当且仅当,
即,即在上恒成立.即,
所以,因此满足条件的的取值范围是.
例5(09年全国卷II文21)设函数,其中常数
(II)若当时,恒成立,求的取值范围。(节选)
分析:利用导数求函数的最值,由恒成立条件得出不等式条件从而求出的范围。
解:(II)由(I)知,当时,在或处取得最小值。
;
则由题意得 即解得 。
1、二次函数:
①.若二次函数(或)在R上恒成立,则有(或);
②.若二次函数(或)在指定区间上恒成立,可以利用韦达定理以及根的分布等知识求解。
例1(08年江西卷理12).已知函数,若对于任一实数,与的值至少有一个为正数,则实数的取值范围是( )
A.(0,2) B.(0,8) C.(2,8) D.(-∞,0)
分析:与的函数类型,直接受参数的影响,所以首先要对参
数进行分类讨论,然后转换成不等式的恒成立的问题利用函数性质及图像解题。
解析:当时,在上恒成立,而
在上恒成立,显然不满足题意;(如图1)
当时,在上递减且只在上恒成立,
而是一个开口向下且恒过定点(0,1)的二次函数,显然不满足题意。
当时,在上递增且在上恒成立,
而是一个开口向上且恒过定点(0,1)的二次函数,要使对任一实数,
与的值至少有一个为正数则只需在上恒成立。(如图3)
则有或解得或,
综上可得即。 故选B。
例2(09年江西卷文17)设函数.
(1)对于任意实数,恒成立,求的最大值。(节选)
解析:(1) , 对,, 即 在上恒成立, , 得,即的最大值为。
7.某运输公司有7辆可载的6t的A型卡车与4辆可载的10t的B型卡车,有9名驾驶员,建筑某段高速公路中,此公司承包了每天至少搬运360t沥青的任务,已知每辆卡车每天往返的次数为A型车8次,B型车6次,每辆卡车每天往返的成本费为A型车160元,B型车为252元,每天派出A型车和B型车各多少辆,公司所花的成本费最低?
6.某家电生产企业根据市场调查分析,决定调整产品生产方案,准备每周(按40个工时计算)生产空调器、彩电、冰箱共120台。已知生产这些家电产品每台所需工时和每台产值如下表:
家电名称 |
空调器 |
彩电 |
冰箱 |
工时 |
|
|
|
产值/千元 |
4 |
3 |
2 |
问每周应生产空调器、彩电、冰箱各多少台,才能使产值最高?最高产值是多少?(以千元为单位)
5.某工厂生产甲、乙两种产品,计划每天生产量不少于15t,已知生产甲产品1t需煤9t,电力4,劳力3个;生产乙产品1t需煤4t,电力5,劳力10个;甲产品每1t利润7万元,乙产品每1t利润12万元;但每天用煤不超过300t,电力不超过200,劳力只有300个。问每天各生产甲、乙两种产品多少,能使利润总额达到最大?
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