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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