李萌
摘 要 “含參不等式恒成立問題”把不等式、函數(shù)、導數(shù)、三角、幾何等知識有機地結(jié)合起來。其以覆蓋知識點多,綜合性強,解法靈活等特點而備受高考、競賽命題者的青睞。在解決這類問題的過程中涉及的“函數(shù)與方程”“化歸與轉(zhuǎn)化”“數(shù)形結(jié)合”“分類討論”等數(shù)學思想對鍛煉學生的綜合解題能力,培養(yǎng)其思維的靈活性、創(chuàng)造性都有著獨到的作用。
關鍵詞 高中數(shù)學 含參不等式 恒成立 求解策略
中圖分類號:G633 文獻標識碼:A
0前言
已知不等式恒成立,來求參數(shù)的取值范圍,不僅是高中數(shù)學的重要內(nèi)容之一,也是高考的重點。不等式恒成立問題是將多知識點有機融合,綜合性強,滲透著函數(shù)與方程、等價轉(zhuǎn)換、分類討論、換元等多種數(shù)學思想方法。學生對于這一類問題感到難以尋求解題的切入點和突破口,同時也是教師教學的難點。本文將通過實例對此類問題的求題策略作探討和歸納,以對學生解答此類問題有所幫助。
1用具體實例談恒成立問題求解策略
1.1分類討論
通常情況下,求解參數(shù)范圍,是將函數(shù)直接求導,有時可能需要二次求導,從而通過討論在定義域上的單調(diào)性確定參數(shù)范圍。
例1 若時,不等式恒成立,求的取值范圍。
解:設,則問題轉(zhuǎn)化為當時,的最小值非負。
(1)當即:時, 又所以不存在;
(2)當即:時, 又 ;
(3)當即:時, 又;綜上所得:.
1.2分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為最值問題
不等式恒成立問題中,常常將不等式變形,參編分離,也就是,使參數(shù)和主元分別位于不等式的兩邊,然后再巧妙構(gòu)造函數(shù),最后轉(zhuǎn)化為最值法求解。
例2 已知函數(shù),若對恒有,試確定的取值范圍。
解:依題得:在上恒成立,即:在上恒成立,設,則,當時,,所以.
最值法常用的結(jié)論:恒成立; 恒成立;恒成立;恒成立.
1.3變換主元
使用變換主元法的前提是根據(jù)題意中所給出參數(shù)范圍,通常是將參數(shù)作為該題中的主元。運用變換主元法通過將主元進行變換,進而轉(zhuǎn)換思考角度,從而避免分類討論,打破思維定勢,輕松解決恒成立問題。
例3 對于滿足的一切實數(shù),函數(shù)恒成立,求的取值范圍.
解:
恒成立。當時,(不合題意,舍去);當時,或,故的取值范圍為.
1.4端點效應
在遇到給出關于的函數(shù)在一定區(qū)間內(nèi)大于等于或小于等于,單增或單減,就讓在端點處滿足上述條件,從而進行求解。
例4 已知當時,.求的范圍。
解:由必要性:...在上成立.在上單調(diào)遞增.
2結(jié)束語
含參不等式恒成立問題求解的策略有很多,除了上述幾種求解方法外,還有放縮法、數(shù)形結(jié)合法等等,這些方法并不是孤立的,它們是相互聯(lián)系、相互滲透的,其核心是等價轉(zhuǎn)化。如在分類討論以及變換主元法中,雖然沒有明確指出需要分離變量,但其中滲透了分離變量的思想。含參不等式恒成立問題是聯(lián)系不等式、函數(shù)、方程等知識的一個良好素材,是高考命制能力型試題的理想命題點,因此,教師在教學中應對此問題給予高度重視。
參考文獻
[1] 趙春琴.含參不等式恒成立問題的解法研究[J].數(shù)理化解題研究,2017(22).
[2] 張虹.一道含參不等式恒成立問題的多種解法及分析[J].中學數(shù)學月刊,2016(02).