江蘇省溧陽市埭頭中學 呂 磊
眾所周知,不等式在高考中有著舉足輕重的地位.除了基本的解不等式以及基本不等式外,不等式與其他知識的綜合考查應(yīng)當引起我們的重視.函數(shù)與方程向來不離不棄,在等到不等式這位“兄弟”結(jié)成聯(lián)盟后,其威力無疑又上了一層.如何在復習時打好基礎(chǔ)、鞏固所學呢?我們需要細細品味不等式在其中所起的作用.
“不等”是絕對的,“等”是相對的.“等”與“不等”并不是敵對的雙方,它們之間有著千絲萬縷的聯(lián)系.很多時候需要借助對方才能解決自身問題呢!
分析 給出的已知條件是一個方程,如何抽絲剝繭般抽出有用的信息來建立不等式是關(guān)鍵.與一般方程不一樣的是,該方程中含有指數(shù),此時我們要能聯(lián)想到2x與4x之間的平方關(guān)系,利用換元法將該方程轉(zhuǎn)化為一個二次方程.轉(zhuǎn)化的過程當中,需要特別留心變量的范圍;由“等”到“不等”,也要綜合考慮轉(zhuǎn)化的作用.
解令2x=t(t>0),方程即轉(zhuǎn)化為t2+at+a+1=0在(0,+∞)上有解.這是個存在性問題.
法一:(分離常數(shù))t2+1=-a(t+1),
兩次換元,均需注意變量的取值范圍.若需要令t+2=m,則要求m>2,于是后面的便取不到,后續(xù)的結(jié)論就要更改了.
法二:(分類討論)令f(t)=t2+at+a+1.要求關(guān)于t的方程t2+at+a+1=0在(0,+∞)上有解,
即要求f(t)與x正半軸有交點.
可分以下三種情況:
①f(t)與x 軸有且僅有一個交點,且正好在x 的正半軸,Δ=a2-4a-4=0且可得
②f(t)與x 軸有兩個不同交點,其中恰有一個在x 的正半軸,Δ>0且f(0)=a+1≤0,可得a≤-1;
③f(t)與x 正半軸有兩個不同交點,Δ>0,f(0)>0,可得-1<a<2
換成“正?!钡慕夥▉斫獯?,略顯繁瑣,需要分三種情況進行討論.這里可看成是不等式與函數(shù)的一次結(jié)合.但這是我們在高一時所熟知的方程轉(zhuǎn)為不等式的方法,不妨畫個草圖,可以幫助我們理清思路,避繁就簡.兩種方法各有千秋,需要我們細細品味.
分析要求函數(shù)圖象與x軸的交點,即需求方程f(x)=0的解.
解考慮方程f(x)=x[kx-(k2+2)]=0,解之得x1=0,
函數(shù)、方程、不等式,三者在此題中結(jié)合得恰到好處.
分析此題的關(guān)鍵是對自變量的選取,若想當然地把x作為自變量,再分離常數(shù)或轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,則非常復雜;但是若能考慮到已知的是m 的取值范圍,只要把m 看作自變量,則可轉(zhuǎn)化為一次函數(shù)的恒成立問題來輕松求解.
解由題知(2x-1)-m(x2-1)>0在m[-2,2]上成立.
可令f(m)=(1-x2)m+2x-1,m∈[-2,2],
由于是關(guān)于m 的一次函數(shù),所以原問題可轉(zhuǎn)化為
不等式在高中數(shù)學中的運用非常廣泛,很多時候,函數(shù)與方程都是為不等式“服務(wù)”的.此處只是簡單地舉了幾個例子,如何有效突破這類“三足鼎立”問題,還需要我們在夯實基礎(chǔ)的前提下,細心歸納、理清脈絡(luò),讓三者皆為我所用.