崔啟
通過多年的高考試卷看,求參數(shù)的取值范圍問題一直是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn).考生有時(shí)會(huì)感到難度較大,以至于得分不高.經(jīng)過多年的數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐,探求了一些解決含參數(shù)問題的有效方法.敘述如下.
一、分離參數(shù)法
所謂分離參數(shù)法也就是將參數(shù)與未知量分離于表達(dá)式的兩邊,然后根據(jù)未知量的取值范圍情況決定參數(shù)的范圍.這種方法可避免分類討論的麻煩,使問題得到簡單明快的解決.
例1 已知函數(shù)g(x)=x2-ax+4=0在[2,4]有零點(diǎn),求a的取值范圍.
解 ∵函數(shù)g(x)=x2-ax+4在[2,4]上有零點(diǎn),ァ嚳匠蘥(x)=x2-ax+4=0在[2,4]有實(shí)根.
ゼ捶匠蘟=x+4[]x在[2,4]有實(shí)根.
チ頵(x)=x+4[]x,則a的取值范圍等同于函數(shù)f(x)在[2,4]上的值域.
び ∵f′(x)=1-4[]x2=(x-2)(x+2)[]x2≥0在[2,4]上恒成立,
∴f′(x)在[2,4]上單調(diào)遞增.
∴f(2)≤ゝ(x)≤f(4),即4≤ゝ(x)≤5,∴4≤a≤5.
當(dāng)然此題還有其他的解法在此不給予說明.
二、主參換位法
某些含參不等式恒成立問題,在分離參數(shù)會(huì)遇到討論的麻煩或者即使能容易分離出參數(shù)與變量,但函數(shù)的最值卻難以求出時(shí),可考慮變換思維角度.可把變元與參數(shù)換個(gè)位置,即把已知取值范圍的變量作為主元,把要求取值范圍的變量看作參數(shù),再結(jié)合其他知識(shí)(轉(zhuǎn)化為一次或二次函數(shù)等問題即利用構(gòu)造函數(shù)的思想),往往會(huì)取得出奇制勝的效果.
例2 若對于任意a∈(-1,1],函數(shù)f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值恒大于0,求x的取值范圍.
分析 此題若把它看成a的二次函數(shù),由于a,x都要變,則函數(shù)的最小值
很難求出,思路受阻.若視a為主元,從而轉(zhuǎn)化為關(guān)于a的一次函數(shù),則給解題帶來轉(zhuǎn)機(jī).
解 設(shè)g(a)=(x-2)a+x2-4x+4,把它看成關(guān)于a的直線,
由題意知,直線恒在橫軸下方.
所以g(-1)≥0,
g(1)>0.解得x<1或x=2或x≥3.
例3 若不等式2x-1>m(x2-1)對滿足|m|≤2的所有m都成立,求x的取值范圍.
解 設(shè)f(m)=m(x2-1)-(2x-1),對滿足|m|≤2的m,f(m)<0恒成立,
∴f(-2)<0,
f(2)<0.∴-2(x2-1)-(2x-1)<0,
2(x2-1)-(2x-1)<0.
解得-1+7[]2 例4 對于(0,3)上的一切實(shí)數(shù)x,不等式(x-2)m<2x-1恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍. 分析 一般的思路是求x的表達(dá)式,利用條件求m的取值范圍.但求x的表達(dá)式時(shí),兩邊必須除以有關(guān)m的式子,涉及對m討論,顯得麻煩. 解 若設(shè)f(x)=(x-2)m-(2x-1)=(m-2)x+(1-2m),把它看成是關(guān)于x的直線,由題意知直線恒在x軸的下方. 所以f(0)≤0, f(3)≤0.解得1[]2≤m≤5. 三、數(shù)形結(jié)合法 某些含參不等式恒成立問題,既不能分離參數(shù)求解,又不能主參換位轉(zhuǎn)為某個(gè)變量的一次或二次函數(shù)時(shí),則可采用數(shù)形結(jié)合法,往往能迅速而簡捷地找到解題途徑.對于解含參不等式恒成立問題,我們可以先把不等式(或經(jīng)過變形后的不等式)兩端的式子分別看成兩個(gè)函數(shù),且畫出兩函數(shù)的圖像,然后通過觀察兩圖像(特別是交點(diǎn)時(shí))的位置關(guān)系,從而列出關(guān)于含參數(shù)的不等式. 例5 若不等式3x2-玪og璦x<0在x∈0,1[]3內(nèi)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 解 由題意知:3x2<玪og璦x在x∈0,1[]3內(nèi)恒成立,在同一坐標(biāo)系內(nèi),分別作出函數(shù)y=3x2和y=玪og璦x的圖像,觀察兩函數(shù)圖像,當(dāng)x∈0,1[]3時(shí),若a>1函數(shù)y=玪og璦x的圖像顯然在函數(shù)y=3x2圖像的下方,所以不成立; 當(dāng)0猘≥1[]27.綜上得:1>a>1[]27. 數(shù)學(xué)的深?yuàn)W復(fù)雜性在于數(shù)學(xué)問題的千變?nèi)f化,參數(shù)問題形式多樣,方法靈活多變,技巧性較強(qiáng).這就要求我們要以變應(yīng)變,在解題過程中,要根據(jù)具體的題設(shè)條件,認(rèn)真觀察題目中不等式的結(jié)構(gòu)特征,從不同的角度、不同的方向加以分析探討,從而選擇適當(dāng)方法快速而準(zhǔn)確地解出.當(dāng)然除了以上的方法外,還有許多其他的方法,值得一提的是,各種方法之間并不是彼此孤立的.因此,系統(tǒng)地掌握參數(shù)問題的解題方法,無疑會(huì)對學(xué)生今后學(xué)習(xí)及培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題等方面有很大的幫助.