湖北省黃石市第一中學(xué) 楊瑞強 435000
若F(x)≥0 能 等價 變形 為f[g(x)] ≥f[h(x)] ,然后利用f(x)的單調(diào)性(如遞增),再轉(zhuǎn)化為g(x)≥h(x).在遇到“指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)”同時出現(xiàn)的試題時,我們可考慮采用“同構(gòu)”的方法變形轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),從而達到化難為易,刪繁就簡的功效.
三種同構(gòu)途徑:①同左aea≤(lnb)elnb,構(gòu)造函數(shù)f(x)=xex;②同右ealnea≤blnb,構(gòu)造函數(shù)f(x)=xlnx;③取對數(shù)a+lna≤lnb+ln(lnb),構(gòu)造函數(shù)f(x)=x+lnx.
兩種同構(gòu)途徑:①同左ea±a≤elnb±lnb,構(gòu)造函數(shù)f(x)=ex±x;②同右ea±lnea≤b±lnb,構(gòu)造函數(shù)f(x)=x±lnx.
例3 已知函數(shù)f(x)=aex-1-lnx+lna,若f(x)≥1,求a的取值范圍.
練習(xí):1.已知函數(shù)f(x)=aeax+1-lnx+1,且對任意x>1,f(x)>0 恒成立,則a的取值范圍是( ).
2.若關(guān)于x的不等式ex-alnx≥a恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為_____.
3. 對于任意實數(shù)x>0 ,不等式2ae2xlnx+lna≥0 恒成立,求實數(shù)a的取值范圍是_____.
(答案:1.A;2.[0,e];3.a≥)
同構(gòu)法構(gòu)造函數(shù)是高中數(shù)學(xué)解題的一種常見方法,在解題實踐中,若能通過觀察、分析、整理等手段,看清題中函數(shù)結(jié)構(gòu)的共性或等式(不等式)兩側(cè)同構(gòu),則可輕松構(gòu)造函數(shù),巧妙利用函數(shù)單調(diào)性解題.而對原不等式同解變形,如移項、通分、取對數(shù)、系數(shù)升指數(shù)等,有時也需要對兩邊同時加、乘某式,把不等式轉(zhuǎn)化為左右兩邊是相同結(jié)構(gòu)的式子,根據(jù)“相同結(jié)構(gòu)”構(gòu)造輔助函數(shù).為了實現(xiàn)不等式兩邊“結(jié)構(gòu)”相同的目的,常用變形的方法有:x=elnx=ln ex、ln x 等.