郭道俊
摘要:含參數不等式問題在近些年的數學高考題及高考模擬題中經常出現,題目一般綜合性強,可考查函數、不等式及導數等諸多方面的知識,同時兼顧考查轉化化歸思想、數形結合思想,是高考熱點題型之一。求參數范圍往往和函數構成統一體,是高中數學的重點,也是難點,求解時各種方法時常也結合應用,構造函數,利用函數性質結合圖形是解題的主要方向。
關鍵詞:構造函數;數形結合;轉換主元;分離變量
中圖分類號:G633.6文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2018)15-0129-01
含參數不等式問題在近些年的數學高考題及高考模擬題中經常出現,題目一般綜合性強,可考查函數、不等式及導數等諸多方面的知識,同時兼顧考查轉化化歸思想、數形結合思想,是高考熱點題型之一。此類問題有利于考查學生的綜合解題能力,在培養思維的靈活性、創造性等方面起到了積極的作用。
正因為此類問題解法靈活、綜合性強,所以部分考生常感到無從下手,茫然不知所措,那么到底如何解決這類問題呢?下面介紹一些求參數范圍的主要方法,以供參考。
1.利用構造函數法
例、已知4a+loga3+a2>5恒成立,求a的取值范圍。
該不等式是一個非常規不等式,不宜用通常的方法求解,聯系到函數的單調性,可構造函數求解。
解析:令f(a)= 4a+loga3+a2,該函數定義域為(0,+∞),且在定義域上,函數y=4a,y= loga3,y= a2都是增函數,故f(a)在(0,+∞)上單調遞增。又有f(1)=5,所以當f(a)>5= f(1)時,有a>1,即原不等式恒成立的a 的取值范圍為(1,+∞)。
一般地,在運用"構造函數法"求解"含參不等式恒成立問題"時,結合所學函數快速判定構造方向是解題的關鍵。
2.利用數形結合法
例:當x (1,2)時,不等式(x 1)2 解析:若將不等號兩邊分別設成兩個函數,則左邊為二次函數,圖象是拋物線,右邊為常見的對數函數的圖象,故可以通過圖象求解。 設y1=(x-1)2,y2=logax,則y1的圖象為右圖所示的拋物線,要使對一切x ∈(1,2),y1 數形結合是高中數學的一種重要的思想方法,包括"以形助數"和"以數輔形"兩個方面,利用數形結合可以使所要研究的問題化難為易,化繁為簡。 3.利用分離變量法 例:若x∈(-∞,-1],1+3x+(t-t2)·9x>0恒成立, 求實數t的取值范圍。 解析:原不等式 t-t2>-3x-19x , 則 t-t2> {-3x-19x } max ① 令y=-3x-19x=-(13)2x =-(13)x=-μ2-μ (設μ=(13)x). 由 x∈ (-∞,-1]得μ∈ [3,+ ∞), y=-μ2-μ 在[3, + ∞)上最大值為-12,代入①得 t-t2>-12, 解得-3 故實數t的取值范圍為{ t|-3 4.利用轉換主要元素的方法 例: 若不等式2x-1>m(x2-1) 對滿足-2≤m≤2 的一切m都成立,試求實數x的取值范圍。 解析: 若將原問題轉化為集合[-2,2]是原關于m的不等式的解集的子集,則不可避免地要分類討論.若令f(m)=(x2-1)m-(2x-1) ,則可轉化為函數f(m)在區間[-2,2]上的最大值小于零,而f(m)是"線性函數"或"常數函數",其最值在區間端點取得, 故f(-2)< 0且f(2)< 0,解之得,x的取值范圍是(7-12,3+12) . 本題有兩個變量x、m,且本來x為主元,但為了解題方便,把原不等式移項后右邊為0,左邊看作m的一次函數,這就大大簡化了運算。在多字母的關系式中,處理參數的策略常常是"反客為主,重設函數",通常的依據是已知取值范圍的字母為主元,要求取值范圍的字母為參數。 5.逆推代入法 這種方法主要應用于選擇題中求參數范圍。由于每個選項中都給出了參數的一個取值范圍,因此可以從選項出發,給參數取幾個特殊值,代入原函數檢驗是否滿足條件,從而可確定參數的取值范圍。 例:若函數f(x)=x2+(2a+1)|x|+1的定義域被分成了四個不同的單調區間,則實數a的取值范圍是()。