梁紅濤
不等式恒成立問題是不等式板塊中具有代表性的一類問題.這類問題的實(shí)質(zhì)是使不等式的解集包含于某一個(gè)區(qū)間,但我們往往無法直接求出不等式的解集,此時(shí)通常需將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,運(yùn)用函數(shù)的圖象、性質(zhì)以及不等式、導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)來解題.下面結(jié)合一道例題談一談如何解答不等式恒成立問題.
該題主要考查對(duì)數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)以及不等式.該不等式中含有對(duì)數(shù)式,很顯然,我們無法通過解不等式求得問題的答案,需將問題進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,從其他角度尋找解題的思路.通過分析,筆者找到以下的解題思路.
思路一:利用函數(shù)的單調(diào)性求解
利用函數(shù)的單調(diào)性求解不等式恒成立問題,要先根據(jù)不等式的特點(diǎn)構(gòu)造合適的函數(shù)模型,然后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)單調(diào)性的定義來判斷函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)的最值.一般地,f(x)≥a恒成立可轉(zhuǎn)化為f(x)≥a;f(x)≤b恒成立可轉(zhuǎn)化為f(x)≤b.
當(dāng)a>l時(shí),x→0,logx→-∞,x→0,
∴f(x)→-∞,這與f(x)>0相矛盾,
我們還可以將不等式中的參數(shù)a分離,然后構(gòu)造函數(shù),再利用導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系來判斷函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求得最值,這樣也能將問題轉(zhuǎn)
化為函數(shù)最值問題,從而求得參數(shù)的取值范圍.
當(dāng)a>1時(shí),不滿足題意;
思路二:借助函數(shù)的圖象求解
對(duì)于形如或者可以變形為f(x)>(<)g(x)的不等
式,我們可采用數(shù)形結(jié)合法,借助函數(shù)的圖象來分析
問題.首先畫出函數(shù)y=f(x)和y=g(x)的圖象,然后借助圖形分析兩個(gè)函數(shù)圖象之間的位置關(guān)系,討論使不等式恒成立的臨界情形,據(jù)此建立關(guān)系式,求得問題的答案.
解:由logx-x>0得logx>x,
設(shè)y=logx,y=x,
當(dāng)a>1時(shí),不滿足題意;
可見,函數(shù)的單調(diào)性和圖象是解答不等式恒成立
問題的重要工具.因此在解題時(shí),同學(xué)們要學(xué)會(huì)將不等式恒成立問題與函數(shù)關(guān)聯(lián)起來,將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,利用函數(shù)的單調(diào)性、圖象來解題.
語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版上旬2022年5期