本题导读
本题考查函数不等式恒成立问题求参数范围,将已知函数代入化简后分离参数求解。
📌【题干】
Question
(2010年天津卷(理)) 设函数 ,对任意 , 恒成立,则实数 的取值范围是.
🔍【思路分析】
破题导航
- 代入函数表达式化简:
- ;
- ;
- ;
- ;
- 。
- 整理不等式: 消去两边 ,移项化简得:
- 分析恒成立条件: 要使关于 的不等式恒成立,需要系数满足特定条件,利用参变量分离或二次函数最值确定 的范围。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
第一步:代入化简不等式 将 代入已知恒成立不等式:
展开各多项式:
两边同时消去 ,并将常数项移至左边:
第二步:参变量分离 当 时,两边同除以 :
要使上式对 恒成立,只需使其小于等于右侧表达式在 上的最小值。
第三步:求右侧函数的最小值 设 。 令 ,因为 ,所以 。 则:
因为 ,所以 随着 的增大而严格增大。 当 (即 )时, 取得最大值:
所以 的最小值为 。
第四步:解关于 的不等式 由题意需满足:
两边同乘以 (由定义域可知 ):
因式分解:
因为 恒成立,所以需满足:
解得:
故答案为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:函数不等式恒成立问题、参变量分离法、换元求二次函数最值。
- 核心方法:代入多项式展开化简 参变量分离 令 求单调函数最值 解关于 的一元二次不等式。
- 避坑指南:
- 当 时,求 的最小值是在 处取得;
- 因式分解 需计算准确;
- 求解 须包含正负两个区间。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:天津卷填空压轴函数恒成立参数范围考查题。
- 结论推广:对形如 的恒成立问题,参变量分离法是规避繁琐分类讨论的最优解法。
🔗【关联脉络】
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