专题 22 一类过定点问题的不等式恒成立
【方法点拨】
将恒成立问题转化为两函数的位置关系问题,难点在于发现两函数过定点.
【典型题示例】
例 1 设 a R,若 x>0 时均有[(a-1)x-1]( x 2-ax-1)≥0,则 a=______________.
【答案】
【分析】本题解法较多,按照一般思路,则可分为以下两种情况:
(A) , 无解; (B) , 无解.
因为受到经验的影响,会认为本题可能是错题或者解不出本题.其实在 x>0 的整个区间
上,我们可以将其分成两个区间(为什么是两个?),在各自的区间内恒正或恒负.(如下图)
我们知道:函数 y1=(a-1)x-1,y2=x 2-ax-1 都过定点 P(0,1).
考查函数 y1=(a-1)x-1:令 y=0,得 M( ,0),还可分析得:a>1;
考查函数 y2=x 2-ax-1:显然过点 M( ,0),代入得: ,解之
得: ,或者 ,舍去 ,得答案: .
点评:
本题的关键在于,一是将恒成立问题转化为利用“形”进一步转化为两函数的位置关系问
题,二是发现两函数在 x 轴的右侧过定点.
【巩固训练】
∈
2
3=a
2
( 1) 1 0
1 0
a x
x ax
≤
≤
- -
- - 2
( 1) 1 0
1 0
a x
x ax
≥
≥
- -
- -
1
1a −
1
1a −
21 1 01 1
a
a a
− − = − −
2
3a0 == 或者a 2
3=a 0=a 2
3=a1. 对任意的 ,不等式 恒成立,则实数 的取值的集合
是 .
2.对任意的 ,不等式 恒成立,则实数 的取值
范围是 .
3.已知不等式 对于任意的 恒成立,其中 是整数,则
的取值集合为__________.
(0, )x∈ +∞ 2 2( 2)ln 0ax a x x+ − ≥ a
(0, )x∈ +∞ 2( ln )( 2 10) 0xx a x axa
− + − + + ≤ a
2( 3)( ) 0ax x b+ − ≤ (0, )x∈ +∞ ,a b a b+【答案或提示】
1.【答案】
【解析】设 ,
因为 恒过点(1,0),所以必有 ,解之得 .
2.【答案】
【分析】考虑从“形”出发.
设 ,
易知 ,且函数 横过点
又 ,故 在 上增
必有 过
所以 ,解之得
又 ,所以 .
3.【答案】
【解析】构造“形”易得 ,即
∵ 是整数
∴ ,或
解之得: ,或
所以 ,故 的取值集合为 .
{ }1
2 2( ) 2f x ax a x= + − ( ) lng x x=
( ) lng x x=
2(1) 2 0
0
f a a
a
= + − =
>
1a =
{ }10
( ) ln xf x x a a
= − + 2( ) 2 10g x x ax= − + +
0a > ( )f x ( ,0)a
1( ) 1 0f x x
′ = + > ( )f x (0, )x∈ +∞
2( ) 2 10g x x ax= − + + ( ,0)a
2 22 10 0a a− + + = 10a = ±
0a > 10a =
}8,2{−
3b a
= − 3a b = −
,a b
3
1
a
b
= − =
1
3
a
b
= − =
3
1
a
b
= −
=
1
9
a
b
= −
=
2 8a b+ = − 或 a b+ }8,2{−