王如剛
摘要:在高考數(shù)學(xué)中,含參問題既是考查的重點又是考查的難點。對此,筆者在本文中運用一系列具體的例題加以解釋說明,以便為學(xué)生的解題提供可參考的思路。
關(guān)鍵詞:含參問題;討論點;例題解析
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)09-0124
含參數(shù)的一元二次不等式的解法常常涉及到參數(shù)的討論問題,如何選擇討論標準是學(xué)生不易掌握的內(nèi)容。其實,學(xué)生只要把握下面的三個“討論點”,一切便可迎刃而解。
討論點一:二次項系數(shù)是否為零、正數(shù)或負數(shù),目的是討論不等式是否為二次不等式及二次函數(shù)圖像的開口方向。
討論點二:判別式是否為正數(shù)、零或負數(shù),目的是討論二次方程解的個數(shù)問題。
討論點三:兩根差的正負,目的是比較根的大小。
示例1. 解下列不等式:
(1)m(x-1)(x+3)>0;
分析:該小題在三個“討論點”中,只需按“討論點一”討論即可,即對二次項系數(shù)是否為零、正數(shù)或負數(shù)進行分類討論。
解答:①m=0,無解
②m>0,解為{x x>1或x<-3}
③m<0,解為{x -3 (2)x2+mx+1<0; 分析:該小題在三個“討論點”中,只需按“討論點二”討論即可,即對判別式是否為正數(shù)、零或負數(shù)進行分類討論。 解答:①當△>0,即m2-4>0,m>2或m<-2時 解為{x ■ ②△=0,即m=±2時,解為 ③△<0,即-2 (3)x2-x-a(a-1)>0 分析:該小題在三個“討論點”中,只需按“討論點三”討論即可,即對相應(yīng)的二次方程的兩根大小進行分類討論。 解答:(x-a)(x+a-1)>0 相應(yīng)一元二次方程兩根x1=a,x2=-(a-1) 作差:a-[-(a-1)]=2a-1 令2a-1>0,即當a>■時,a>-(a-1) ∴不等式解為{x x>a或x<-(a-1)}; 當a=■,不等式解為{x x≠■}; 當a<■,不等式解為{x x-(a-1)}, 以上三個小題展現(xiàn)了含參一元二次不等式問題討論的三種最基礎(chǔ)類型,即討論二次項系數(shù)、討論判別式、討論兩根的大小。學(xué)生熟練掌握這三種分類討論標準,對其他的一些變式或拓展也可進行分析解答。 示例2. 解關(guān)于x的不等式:mx2-3(m+1)x+9>0(m∈R) 分析:通過因式分解得相應(yīng)方程有兩解,因此該題無需討論判別式,但仍需要討論二次項系數(shù)及兩根大小。 解答:m=0時,解為{x x<3} m≠0時,相應(yīng)方程兩根x1=■,x2=3 ①當m<0時,∵■<3∴解為{x ■ ②m>0時, 當■<3時,即m>1時,解為{x x>3或x<■}; 當■=3時,即m=1時,解為{x x≠3}; 當■>3時,即0 當一個問題中需要兩個及以上的分類標準時,學(xué)生必須按順序?qū)γ總€分類標準進行分類。一般地,這三個分類標準的順序依次為:先討論二次項系數(shù),然后討論判別式,最后討論兩根大小。 有些題目表面看不是含參一元二次不等式問題,但經(jīng)過轉(zhuǎn)化與化歸后其實質(zhì)仍是含參的一元二次不等式問題。 示例3. 已知函數(shù)f(x)=ax+■+c(a>0)的圖像在點(1,f(1))處的切線方程為y=x-1. (1)用a表示出b,c; (2)若f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范圍. 解答:(1)解得b=a-1c=1-2a (2)由(1)知,f(x)=ax+■+1-2a. 令g(x)=f(x)-ln x =ax+■+1-2a-ln x,x∈[1,+∞), 則g(1)=0, g′(x)=a-■-■ =■=■ ①當01. 若1 ②當a≥■時,■≤1. 若x>1,則g′(x)>0,g(x)是增函數(shù),所以g(x)>g(1)=0,即f(x)>ln x,故當x≥1時,f(x)≥lnx. 綜上所述,所求a的取值范圍為[■,+∞)。 在解題過程中,學(xué)生應(yīng)不斷提升自己的思維品質(zhì),尤其是在我國高考選拔的制度下,這樣對某一類問題歸納總結(jié),優(yōu)化思想的方法特別重要。一句話,高考數(shù)學(xué)是命題專家與帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)應(yīng)考的教師以及考生之間的一種微妙的“猜題與(下轉(zhuǎn)第126頁)(上接第124頁)反猜題”,“試圖運用套路與反套路”的一場“游戲”,這就要求學(xué)生必須洞察數(shù)學(xué)問題、方法、思想的來龍去脈,即設(shè)法發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)。唯有如此,學(xué)生才能在高考中立于不敗之地。 例如,2010年全國高考遼寧卷理科第21題第1小題:已知函數(shù)f(x)=(a+1)lnx+ax2+1討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性。 解答:f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=■+2ax=■; 當a≥0時,f ′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增; 當a≤-1時,f ′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)單調(diào)遞減; 當-10;x∈(■,+∞)時,f ′(x)<0,故f(x)在(0,■)單調(diào)遞增,在(■,+∞)單調(diào)遞減。 我們反思這道高考題的解答過程,雖然其表面是含有參數(shù)的對數(shù)函數(shù)問題,但化簡之后其實質(zhì)仍然是含有參數(shù)的一元二次不等式問題。因此,學(xué)生在解題過程中,應(yīng)擦亮雙眼,認清事物的本質(zhì),從而利用有效的解題方法使問題迎刃而解。 (作者單位:浙江省紹興市柯橋區(qū)錢清中學(xué) 312000)