1、习题课不等式恒成立、能成立问题学习目标会用判别式法、分离参数法、数形结合等方法解决不等式中的恒成立、能成立问题一、在R上的恒成立问题例1已知不等式kx22kx(k2)0恒成立,求实数k的取值范围解当k0时,原不等式化为20,显然符合题意当k0时,令ykx22kx(k2),由y0恒成立,其图象都在x轴的下方,即开口向下,且与x轴无交点解得1k0.综上,实数k的取值范围是k|10(a0)恒成立ax2bxc0(a0)恒成立ax2bxc0(a0)恒成立ax2bxc0(a0)恒成立注意点:若题目中未强调是一元二次不等式,且二次项系数含参,则一定要讨论二次项系数是否为0.跟踪训练1若关于x的不等式kx23
2、kxk20的解集为R,则实数k的取值范围是()A. B.C. D.答案D解析当k0时,20恒成立,符合题意;当k0时,需满足k0且9k24k(k2)5k28k0,得k0,综上,实数k的取值范围是k0.二、在给定范围内恒成立的问题例2当1x2时,不等式x2mx40恒成立,求实数m的取值范围解令yx2mx4,y0在1x2上恒成立,y0的根一个小于1,另一个大于2.如图,可得实数m的取值范围是m|m0时,ax2bxc0在xx|x上恒成立yax2bxc在x,x时的函数值同时小于0.(2)当a0在xx|x上恒成立yax2bxc在x,x时的函数值同时大于0.跟踪训练2命题“xx|1x2,x2a0”为真命题
3、的一个充分不必要条件是()Aa4 Ba5Ca4 Da5答案B解析因为命题“xx|1x2,x2a0”是真命题,所以当1x2时,ax2恒成立,所以a4,结合选项,命题是真命题的一个充分不必要条件是a5.三、解决简单的能成立问题例3当1x0有解,则实数m的取值范围为_答案m|m5解析记yx2mx4,则由二次函数的图象(图略)知,不等式x2mx40(1x0或2m80,解得m5.反思感悟(1)结合二次函数图象,将问题转化为端点值的问题解决;(2)对一些简单的问题,可转化为mymin或m0,4xm2(x22x3)能成立,m2x28x6能成立,又2x28x62(x2)222,m2,实数m的取值范围为m|m2
4、1知识清单:(1)在R上的恒成立问题(2)给定范围内的恒成立问题(3)解决简单的能成立问题2方法归纳:等价转换法,数形结合法3常见误区:要注意端点值的取舍1若不等式x2mx10的解集为R,则实数m的取值范围是()Am2 Bm2Cm2或m2 D2m2答案D解析不等式x2mx10的解集为R,则m240,解得2m2,实数m的取值范围是2m2.2对于任意xR,都有意义,则m的取值范围是()Am2 B0m2C0m2 D0m4答案C解析令y,当m0时,函数y,符合题意;当m0时,mx22mx20恒成立,则即解得00恒成立,则实数a的取值范围是()Aa1 Ba1Ca1 Da0在1x2上恒成立等价于xa0在1
5、x2上恒成立,故1a0,即a1.4定义运算adbc,则不等式0对任意xR恒成立,则实数a的取值范围是 _.答案4a0解析原不等式为ax(x1)10,即ax2ax10,当a0时,不等式为10,符合题意,当a0时,有4a0,综上所述,a的取值范围是4a0.1一元二次不等式ax2bxc0的解集为全体实数的条件是()A. B.C. D.答案D解析一元二次不等式ax2bxc0的解集为全体实数等价于二次函数yax2bxc的图象全部在x轴下方,需要开口向下,且与x轴无交点,故需要2若关于x的不等式x2mx10有解,则实数m的取值范围是()Am|m2或m2Bm|2m2Cm|m2Dm|2m2答案A解析因为关于x
6、的不等式x2mx10有解,所以m240,解得m2或m2.3已知不等式x2ax40的解集为空集,则a的取值范围是()Aa|4a4Ba|4a4Ca|a4或a4Da|a4答案A解析由题意得,a2160,解得4a4.4已知不等式x24xa23a在R上有解,则实数a的取值范围为()Aa|1a4 Ba|1a4Ca|a4或a1 Da|4a1答案A解析由题意知,(x2)24a23a在R上有解,a23a4,即(a4)(a1)0,1a4.5(多选)不等式ax22x10的解集非空的一个必要不充分条件是()Aa1 Ba1Ca2 Da0答案BC解析因为ax22x10的解集非空,显然a0时恒成立,又由解得0a1,综上,a
7、x22x10的解集非空的充要条件为a1.6若两个正实数x,y满足1,且不等式xm23m有解,则实数m的取值范围是()Am|1m4 Bm|m3Cm|4m1 Dm|m4答案D解析因为正实数x,y满足1,所以x2224,当且仅当x2,y8时,x取得最小值4.由x4,解得m4或m1.7若不等式x2(m3)xm0无解,则实数m的取值范围是_答案1m9解析x2(m3)xm0无解,则(m3)24mm210m90,解得1m9.8若关于x的不等式(k1)x2(k1)x10恒成立,则实数k的取值范围是_答案k|3k1解析当k1时,10恒成立;当k1时,由题意得解得3k1,因此实数k的取值范围为k|3k19xx|2
8、x3,不等式mx2mx10恒成立,求m的取值范围解由不等式mx2mx10,得m(x2x)0,所以m(x2x)1可化为m,因为x2x26,所以,所以m0”,q:“2m2”,则p是q成立的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件答案A解析xR,x2mx10,m240,2m2,p:2m2.由集合间的关系可知,p是q成立的充分不必要条件12若不等式(a3)x22(a2)x40对于一切xR恒成立,则a的取值范围是()A(,2 B2,2C(2,2) D(,2)答案C解析当a30,即a3时,不等式化为2x40,解得x2,不满足题意;当a3时,需满足解得2a2.综上,实数a的取
9、值范围是(2,2)13对任意x满足1x2,不等式x22xa0成立的必要不充分条件是()Aa3 Ba4Ca0答案C解析因为x22xa0,所以ax22x,又因为1x2,x22x(x1)213,所以a3,又因为求“对任意x满足1x2,不等式x22xa0成立,则实数x的取值范围为_答案解析令yax2(a2)x2(x2x)a2x2,是关于a的函数,由题意得 (x2x)2x20或 (x2x)32x20.即x2 x20,或3x2x20. 解可得x1或x2,解可得x1或x.则实数x的取值范围为.15关于x的不等式(a21)x2(a1)x10的解集为R,则实数a的取值范围是_答案解析当a210时,a1或a1,若a1,不等式为10,恒成立,若a1,不等式为2x10,解得x,不符合题意,当a210时,若要不等式(a21)x2(a1)x10的解集为R,则a210,且(a1)24(a21)0,解得a1,综上可得a1.16已知函数ymx2mx6m,若对于1m3,y0恒成立,求实数x的取值范围解y0mx2mx6m0(x2x1)m60.1m3,x2x1恒成立,x2x1x2x10x.实数x的取值范围为.
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