周建勇 湯躍勤
在高中學(xué)習(xí)中,我們經(jīng)常會見到含參恒成立問題的影子,此類問題屬于一類綜合性較強的問題,重點考查了函數(shù)、方程、不等式、導(dǎo)數(shù)等相關(guān)知識.筆者總結(jié)了兩類含參恒成立問題及其解法,以期能幫助同學(xué)們提升解答此類問題的效率.
一、a ≤ f (x) ,a ≥ f (x)(或 a < f (x) ,a > f (x))型
一般地,要使 a ≤ f (x)或a < f (x) ,只需求出 f(x)的最小值,使 a ≤ fmin(x)或a <fmin(x) 即可;要使 a ≥ f (x) 或 a > f (x) ,只需求出 f(x)的最大值,使 a ≥ fmax(x) 或 a > fmax(x)即可. 在求函數(shù) f(x)的最值時,我們需靈活運用函數(shù)的圖象和性質(zhì),或借助導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系來確定函數(shù)的最值.
例 1.設(shè)函數(shù) f(x)=e x -x2-ax-1( e 為自然對數(shù)的底數(shù)),a∈R.當(dāng)x>0時,f(x)+x≥0恒成立,求a的取值范圍.
我們先將不等式變形,使得參數(shù) a 與變量分離,構(gòu)造形如 a ≤ f (x)型恒成立問題,然后對函數(shù) h(x)求導(dǎo),通過討論 h(x)的單調(diào)性,從而確定 h(x)的最小值,進而確定 a 的取值范圍.
二、f (x)≤ c ≤ g(x)型
此類型的問題十分復(fù)雜,我們需先將不等式拆分為兩個不等式 f (x)≤ c 和 c ≤ g(x),分別證明兩個不等式恒成立.這里有兩種思路,一是將問題轉(zhuǎn)化為 a ≤ f (x),a ≥ f (x)(或 a < f (x),a > f (x))型恒成立問題進行求解;二是運用綜合法來證明兩個不等式成立.在運用綜合法證明不等式時,我們需先建立已知條件和所求目標之間的聯(lián)系,選擇相關(guān)的定理、公式等,通過推理、運算逐步得出結(jié)論.
例2.能否找出一個常數(shù) c ,對任意的 x、y 都有不等式 恒成立?如果能,請證明你的結(jié)論,如果不能,請說明理由.
我們首先令 x = y ,那么不等式就只含有一個未知數(shù),再經(jīng)過化簡就可以有 ,即可確定 ,只需證明 .再運用綜合法分別證明兩個不等式? 恒成立即可解題.
雖然含參不等式恒成立問題的難度較大,綜合性較強,但是我們只要將問題進行合理轉(zhuǎn)化、拆分,靈活運用所學(xué)的函數(shù)、方程、不等式、導(dǎo)數(shù)等知識,便能順利破解難題.
(作者單位:福建省漳州市云霄元光中學(xué))
語數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版上旬2021年7期