函數(shù)不等式問題比較常見,其中偶函數(shù)不等式問 題主要考查基本初等函數(shù)的定義、性質(zhì),以及偶函數(shù) 的定義、圖象的應(yīng)用.筆者對一道偶函數(shù)不等式問題的 解法進(jìn)行了深入的探討,并對這一類問題及其解法進(jìn) 行歸納總結(jié).
題目:
一、分類討論法
對于偶函數(shù)而言,在 y 軸左右兩側(cè)的函數(shù)圖象關(guān) 于 y 軸對稱,因而兩側(cè)的函數(shù)單調(diào)性往往不相同,那 么就需分 x lt; 0 和 x gt; 0 兩種情況進(jìn)行分類討論,分別 根據(jù)當(dāng) x lt; 0 和 x gt; 0 時函數(shù)的單調(diào)性去掉函數(shù)符號 “ f ”,再求兩個不等式的并集.
解:當(dāng)xlt;0時,-xgt;0,所以f(x)=f(-x)=x2+4x,
則f(x)=〈?x2(ìx2)4x(4x)x(x),
當(dāng)x+2≥0,即x≥-2時,f(x+2)=(x+2)2-4(x+2)
=x2-4lt;5,
即-3lt;xlt;3,所以-2≤xlt;3;
當(dāng)x+2lt;0,即xlt;-2時,f(x+2)=(x+2)2+4(x+2)
=x2+8x+12lt;5,
即-7lt;xlt;-1,所以-7lt;xlt;-2.
所以不等式f(x+2)lt;5的解集是{x|-7lt;xlt;3}.
我們將偶函數(shù)看作分段函數(shù),分別在x≥-2和xlt;-2兩種情況下,解不等式f(x+2)lt;5,最后取兩個不等式的并集,即可解題.
二、利用偶函數(shù)的性質(zhì)
偶函數(shù)的基本性質(zhì)是偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱.解答偶函數(shù)不等式問題,可從圖象入手,利用圖象的對稱性,根據(jù)其中一半圖象上的點(diǎn)的集合研究另一半圖象上點(diǎn)的集合,進(jìn)而求得函數(shù)不等式的解集.
解:
根據(jù)已知的解析式算出函數(shù)不等式在 x ≥ 0 上的 解集后,只需要利用偶函數(shù)的對稱性即可得到另一 半,即 x lt; 0 時不等式的解集.運(yùn)用偶函數(shù)的性質(zhì)解題, 需熟悉偶函數(shù)的圖象和定義,據(jù)此建立關(guān)系式.
三、轉(zhuǎn)化法
對于偶函數(shù),當(dāng)其自變量的絕對值相等時,其函 數(shù)值相等.根據(jù)偶函數(shù)的這一特性,我們可以采用轉(zhuǎn)化 法,將問題轉(zhuǎn)化為絕對值不等式問題來求解,通過建 立絕對值不等式來求得問題的答案.
解:
使用轉(zhuǎn)化法,將問題轉(zhuǎn)化為 f (x)= f (|x|)lt; f (5) ,便 可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性將不等式轉(zhuǎn)化為 |x + 2| lt; 5 ,求得 該不等式的解集,即可解題.
可見解答偶函數(shù)不等式問題,可以從偶函數(shù)的解 析式入手,也可以從偶函數(shù)的圖象入手,還可以將其 進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化.無論運(yùn)用哪種方法求解,同學(xué)們都需靈 活運(yùn)用偶函數(shù)的定義和性質(zhì),將問題轉(zhuǎn)化函數(shù)單調(diào)性 問題,從而去掉函數(shù)符號“ f ”,將問題轉(zhuǎn)化為常規(guī)不 等式問題來求解.
(作者單位:江蘇省鹽城市濱海縣東元高級中學(xué))