難以理解「或」不等式恆成立問題,帶你剖析兩點,頓時如撥雲見日

2021-01-15 玉w頭說教育

01原題再現

[2019年聯考題]已知函數f(x)=(m+3)(x+m+1)(x+m),g(x)=2^x-2,若對任意x∈R,有f(x)>0或g(x)>0成立,則實數m的取值範圍是?

圖一

這道題與其他的恆成立問題有所不同,其他的恆成立問題都是針對一個函數的大於0或者小於在某個區間上恆成立。

但是這個題是給出兩個函數,且對於任意的x∈R,有f(x)>0或g(x)>0恆成立,即兩個函數構建成兩個不等式在給出的區間上以「或」連接詞相連,且恆成立問題。

這樣的題該怎麼理解呢?

實際上這裡又考察一個關聯詞「或」「且」「非」知識點。

對於「或」就是相當於上述的f(x)>0和g(x)>0兩個不等式取併集,即至少一個不等式是成立的。

所以上述的問題就轉化為:對於任意的x∈R,有f(x)>0和g(x)>0至少有一個不等式是恆成立的。

圖二

這是我們其中一個需要理解的知識點,還有一個知識點在講臺的過程中來詳細的說明。

02該題的剖析

我們已知上述的內容已知轉化成了:對於任意的x∈R,有f(x)>0和g(x)>0至少有一個不等式是恆成立的。

那這樣的轉化又怎麼求出m的取值範圍呢?

這裡給出的函數g(x),它在任意的x∈R時,是不滿足g(x)>0恆成立的。

只有當x>1時,函數g(x)>0才恆成立,此時函數f(x)恆不恆成立都滿足題意。

所以當x≤1時,函數f(x)就一定是恆成立的才滿足題意,因為此時函數g(x)>0一定不成立。

所以上述的問題又轉化成:當x≤1時,函數f(x)>0恆成立。

圖三

則該問題就轉化成了正常的恆成立問題了。

接下來做題的時候,只需注意對二次函數開口向上向下的分析以及對x=1時界點的安排就可以了。

03該題的解答步驟

第一步,轉化恆成立問題。

因為對於任意的x∈R,有f(x)>0或g(x)>0恆成立,且g(x)在x>1上才滿足g(x)>0恆成立,則根據連接詞的「或」的意義,則有

當x≤1時,函數f(x)>0恆成立,則求m的取值範圍?

第二步,分析m+3與0大小的關係。

因為當x≤1時,函數f(x)>0恆成立,如果m+3<0,此時函數f(x)開口向下。

對於一個開口向下的二次函數,在x小於等於一個數的情況下函數值恆大於零是不可能的,因為開口向下的二次函數當x趨近負無窮的時候,函數的趨近負無窮的。

如圖所示:

圖四

如果m+3>0,則函數f(x)開口向上,存在x小於等於一個數時,函數f(x)>0恆成立。

綜上所述,m+3>0,m>-3.

第三步,分析x=1的臨界點。

因為函數f(x)要在x≤1上上滿足f(x)>0,則x=1的臨界點在函數f(x)的左焦點的左側。

圖五

因為f(x)=(m+3)(x+m+1)(x+m),則函數f(x)與x軸的交點為x=-m-1和x=-m。

因為-m>-m-1,則x=-m-1是函數f(x)與x軸的左交點,所以x=1在x=-m-1的左側,即-m-1>1,的m<-2.

綜上所述,m的取值範圍為-3<m<-2.

04總結

上述需要理解的知識點:

第一,就是對於任意的x∈R,有f(x)>0或g(x)>0恆成立到x≤1時,函數f(x)>0恆成立的轉化;

第二,m+3>0的理解;

第三,x=1界點位置的理解。

除了第一問需要對關聯詞「或」的理解外,其他的都需要結合圖形來理解。

總體來說,該題是比較新穎的,將關聯詞用在了函數不等式之間,對於給出的關聯詞一般都是用在句子之間,很少用來連接兩個函數不等式。

只要理解到位各個點,該題還是比較簡單的。

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