龍祁林
雙變量函數(shù)問題中含有兩個變量,因而此類問題較為復(fù)雜,且難度較大.解答此類問題,通常需仔細(xì)研究雙變量之間的關(guān)系,靈活運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法,通過研究導(dǎo)函數(shù)的性質(zhì),來判斷函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)的極值,從而使問題得解.本文主要談一談如何運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法解答雙變量函數(shù)問題.
一、設(shè)定主元
在解答雙變量函數(shù)問題時,可將其中的一個變量設(shè)為主元、另一個視為參數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于主元的函數(shù)問題,再對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),討論導(dǎo)函數(shù)與0之間的關(guān)系,進(jìn)而判斷出函數(shù)的單調(diào)性,求得極值,據(jù)此建立關(guān)系式,即可求得問題的答案.
首先將x看作未知數(shù)、k看作參數(shù),將函數(shù)視為關(guān)于x的函數(shù)式,對其進(jìn)行求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系,判斷函數(shù)的單調(diào)性,將問題轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)h'(x)<0在[0,2]上成立的問題,即可運(yùn)用導(dǎo)數(shù)法解題.
二、運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想
雙變量函數(shù)不等式問題一般較為復(fù)雜,有時很難快速求得問題的答案,此時不妨利用轉(zhuǎn)化思想,將問題等價轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題來求解.如,
解答本題,需運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,將問題轉(zhuǎn)化為對于任意x1、x2∈[1,e2],都有h(x)min= 2g(x)0判斷函數(shù)在某個區(qū)間上單調(diào)遞增;由f'(x)<0判斷函數(shù)在某個區(qū)間上單調(diào)遞減;(4)確定極值點(diǎn),求得函數(shù)的極值.
三、換元
對于關(guān)于x1、x2的雙變量函數(shù)不等式問題,往往可以通過換元,將雙變量問題轉(zhuǎn)化為單變量問題來求解.通常可用一個變量替換x1±x2等,或用一個變量將x1、x2表示出來,這樣便將函數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為關(guān)于新變量的式子,再利用導(dǎo)數(shù)法,判斷函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的極值,進(jìn)而求得問題的答案. 首先將x1、x2代人函數(shù)G(x)=x(㏑x-ax+1)中,得到兩個等式,然后將兩式相減和相加得到關(guān)于的式子,再將用t替換,便可將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于t的函數(shù)最值問題,利用導(dǎo)數(shù)法求得函數(shù)的最值,即可證明不等式.
雖然雙變量函數(shù)問題比較復(fù)雜,但是我們只要仔細(xì)研究雙變量,根據(jù)解題需求合理設(shè)定主元、換元,巧妙運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,便可將問題轉(zhuǎn)化為常規(guī)的函數(shù)最值問題、函數(shù)不等式問題,這樣就能將問題簡化,達(dá)到化繁為簡,化難為易的效果.