函数中“恒成立”问题求解对策十种门德荣本文对此类问题的解题技巧,仅介绍几种常用的方法,供学习参考。一.利用函数思想例1.已知faxaxax()()loglog161323,当x01,时,fa()恒为正数,求a的取值范围。分析:从表面结构看fa()是一个以log3a为变量的二次函数,而实质是变量x的一次函数,因此可构造x的一次函数求解。解:原式变形为gxaaxa()(loglog)log32332611因为gx()在区间01,上恒正,所以gg()()0010且,即1032loga且1303loga解得1333a二.分离参数法例2.设rbax00220,,,如果对满足xayb22221的x,y,不等式xrxy2220恒成立,求r的取值范围。解:令xaybcossin,因为x0,故不妨设22,代入xrxy2220得aarbrababa22222222022coscossincoscos即上式对22,内的一切都成立,故对上述区间内的fababa()coscos22222的最小值也成立因为22所以cos0所以faabbbaab()()coscos12222222··当cosbab22时等号成立(因为022ba,所以bab221)用心爱心专心115号编辑1所以f()的最小值是baab22所以rbaab22三.判别式法例3.已知函数fxxmxm()()()2525在其定义域内恒为非负,求方程2121xmm||的根的取值范围。解:因为fx()恒为非负,则()()mm58502解得53m,方程化为2121xmm()(||)当52m时,则2121xmm()()所以2231422xmmm()所以242xx,当23m时,则211131822xmmmm()(),所以log233x所以方程的根的取值范围是,3四.利用函数的单调性例4.已知不等式111212112123nnnaa…log(),对一切大于1的自然数n恒成立,试确定参数a的取值范围。分析:显然,只需令函数fnnnn()111212…的最小值不小于112123log()aa即可。解:设fnnnnnNn()()1112121…且因为fnfnnnnnn()()()()112112211121220所以fn()是增函数,所以nN,且n1时,fnf()()2712要使fxaa()log()112123对一切大于1的自然数n恒成立必须有112123712log()aa所以log()aa11因为a1用心爱心专心115号编辑2所以ax11解得1152a即a的取值范围是1152,五.(1)利用一元不等式在区间上恒成立的充要条件例5.已知Pxbxbxaa(log)(log)logloglog2222161·(其中a为正常数),若当x在区间[1,2]内任意取值时,P的值恒为正,求b的取值范围。解:P变形为Pbbxbaaa(log)loglog(log)222611设txtlog201,则,Pftbbtbaaa()(log)log(log)22611因此,原题变为当t在区间[0,1]内任意取值时,ft()恒为正,求b的取值范围。由充要条件,当(log)log(log)aaabbb2261010(1)或fbfbaa()(log)()log01016202(2)时ft()恒为正解(1)得1322132213logab解(2)得113logab故,当a1时,13aba当0113aaba时,(2)利用一元二次不等式在区间上恒成立的充要条件。例6.已知定义在R上的函数fx()为奇函数,且在0,上是增函数,对任意实数R,问是否存在这样的实数m,使得ffmmf(cos)(cos)()23420对所有的都成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。解:因为f(x)为奇函数,且在0,上是增函数所以fx()在,上为增函数,且由fff()()()000,得200f(),即f()00,由此原不等式可化为用心爱心专心115号编辑3ffmm)mmmmtRt(cos)(coscoscoscoscoscos23242324220112设,因为所以,于是问题可化为:当t11,时,不等式gttmtm()2220是否成立。依充要条件有:(1)△mmgmm288011021()或(2)△mmgmm2880131021()或(3)...