羅強(qiáng) 魏瑞英
含參不等式恒成立問題常與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、平面幾何、方程、不等式、三角函數(shù)等知識(shí)相結(jié)合,側(cè)重于考查同學(xué)們的分析和邏輯思維能力.這類問題的難度往往比較大,很多同學(xué)經(jīng)常不知該如何應(yīng)對.事實(shí)上,我們只要選用恰當(dāng)?shù)姆椒?,就能使問題迎刃而解.下面,談一談解答含參不等式恒成立問題的兩個(gè)小措施.
一、數(shù)形結(jié)合
為了降低解答含參不等式恒成立問題的難度,我們可以采用數(shù)形結(jié)合法來解題.首先,將不等式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?;然后,挖掘不等式中代?shù)式的幾何意義,如將y=ax+b看作一條直線,將y=(a-x)2看作一條拋物線,將y=a2看作指數(shù)函數(shù);再畫出相應(yīng)的幾何圖形,通過分析圖形之間的位置關(guān)系、研究圖形的幾何性質(zhì),來建立使不等式恒成立的式子,從而使問題獲解.
由圖可知當(dāng)a>1或a<-1時(shí),函數(shù)f(x)的圖象始終在y=1的上方,此時(shí)f(a)>1恒成立,
所以a的取值范圍為(一∞,一1)U (1,+∞).
解答本題,主要運(yùn)用了數(shù)形結(jié)合法.要使f(a)>1恒成立,只需使函數(shù)f(x)的圖象始終在y=1的上方.于是根據(jù)函數(shù)f(x)的解析式,在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)f(x)與直線y=1的圖象,結(jié)合圖形討論兩個(gè)圖象的位置關(guān)系,便可順利解題.
本題若采用常規(guī)方法直接求解,比較復(fù)雜,借助圖形可以更直觀便捷地求得問題的答案,先將不等式兩側(cè)的式子看作兩個(gè)函數(shù)解析式,并在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi)作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,只要使函數(shù)f(x=(x一1)2的圖象始終位于函數(shù)f(x)= logax圖象的下方,便可使不等式恒成立;再建立新的不等式,即可求出倪的取值范圍.運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法解答含參不等式恒成立問題,可以達(dá)到事半功倍的效果.
二、分離參數(shù)
有些含參不等式中的參數(shù)很容易分離,此時(shí)可采用分離參數(shù)法來解答含參不等式恒成立問題.常見的思路是先將不等式變形,使參數(shù)分離,通??砂褏?shù)單獨(dú)放在不等式的一側(cè),另一側(cè)是含有變量的式子;然后將變形后不含有參數(shù)的式子構(gòu)造成函數(shù),這樣便可將不等式恒成立問題等價(jià)轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題;最后利用導(dǎo)數(shù)法、基本不等式法、函數(shù)的單調(diào)性等求得函數(shù)的最值,就能通過求函數(shù)的最值求得參數(shù)的取值范圍.
在分離參數(shù)時(shí),要關(guān)注參數(shù)a前面的系數(shù)的符號(hào),若為負(fù)數(shù),需根據(jù)不等式的性質(zhì)將不等式的符號(hào)加以改變,得到一個(gè)一端含有參數(shù)、另一端不含參數(shù)的不等式,冉利用導(dǎo)數(shù)法求得不含有參數(shù)式子的最值,即可解題,
總之,求解含參不等式恒成立問題的方法很多,除了上述方法,還有函數(shù)最值法、單調(diào)性法、變更主元法等.但無論運(yùn)用哪種方法解題,我們都想要仔細(xì)研究不等式的結(jié)構(gòu)特征,并將其進(jìn)行合理的變形,以便挖掘出代數(shù)式的幾何意義,分離出參數(shù),構(gòu)造出合適的函數(shù)模型,運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄆ平怆y題.