g(x)恒成立的問(wèn)題是一個(gè)重要問(wèn)題,近年有多位老師對(duì)此做了研究,本文對(duì)此問(wèn)題再做進(jìn)一步的研究,以期找到此類(lèi)問(wèn)題"/>
游愛(ài)玲
摘 要:含參數(shù)不等式
>g(x)恒成立的問(wèn)題是一個(gè)重要問(wèn)題,近年有多位老師對(duì)此做了研究,本文對(duì)此問(wèn)題再做進(jìn)一步的研究,以期找到此類(lèi)問(wèn)題錯(cuò)誤解法的真正原因.
關(guān)鍵詞:參數(shù);不等式;恒成立
蔡德華老師寫(xiě)的《含參數(shù)不等式
>g(x)恒成立問(wèn)題的一個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤解法》(簡(jiǎn)稱(chēng)文[1])指出了含參數(shù)的不等式a-f(x)>g(x)恒成立問(wèn)題的一個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤解法,并給出了幾種正確解法,但是并沒(méi)有對(duì)這種錯(cuò)誤解法進(jìn)行深刻的剖析. 簡(jiǎn)紹煌老師寫(xiě)的《以題目錯(cuò)解反思含絕對(duì)值不等式的解法》(簡(jiǎn)稱(chēng)文[2])試圖從含絕對(duì)值不等式的解法上對(duì)此錯(cuò)誤解法進(jìn)行剖析,但是筆者認(rèn)為文[2]對(duì)此錯(cuò)誤解法的剖析也不夠深刻,而且文[2]中個(gè)別說(shuō)法也值得商榷.
[?] 含參數(shù)絕對(duì)值不等式的解法
文[2]認(rèn)為湘教版教師用書(shū)里介紹的不等式解法不適合解含參數(shù)絕對(duì)值不等式,筆者認(rèn)為值得商榷.
例1 解不等式ax+b 湘教版教師用書(shū)的解法:ax+b 若a=0且b 文[2]中用“討論絕對(duì)值符號(hào)外的零點(diǎn)”方法得到的結(jié)果與用湘教版版教師用書(shū)解法得到的結(jié)果是等價(jià)的,只是用“討論絕對(duì)值符號(hào)外的零點(diǎn)”方法得到的結(jié)果在分類(lèi)上更詳細(xì)一點(diǎn),因此,用湘教版教師用書(shū)的解法解含參數(shù)絕對(duì)值不等式是沒(méi)有問(wèn)題的. [?] 錯(cuò)誤解法進(jìn)一步剖析 例2 已知不等式a-2x>x-1,對(duì)x∈[0,2]恒成立,求a的取值范圍. 錯(cuò)誤解法:對(duì)x∈[0,2],a-2x>x-1恒成立, ?對(duì)x∈[0,2],a-2x>x-1或者a-2x<1-x恒成立, ?對(duì)x∈[0,2],a>3x-1或者a<1+x恒成立, ?對(duì)x∈[0,2],a>3x-1恒成立或者對(duì)x∈[0,2],a<1+x恒成立, ?a>[3x-1]max=5或者a<[1+x]min=1. 這個(gè)解法中前2步等價(jià)變形是沒(méi)有問(wèn)題的,但是第3步是有問(wèn)題的,原因是命題“任意x∈D,a>F(x)或者a 設(shè)a>F(x)關(guān)于x的不等式解集為A,a 結(jié)論1:若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),且x∈D,恒有F(x)≥G(x),則“任意x∈D,a>F(x)或者a 結(jié)論2:若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),且x∈D,恒有F(x) 結(jié)論3:若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),且F(x)≥G(x)的解集為A,A∩D=A1,則“任意x∈D,a>F(x)或者a 現(xiàn)對(duì)結(jié)論1加以說(shuō)明,上文已經(jīng)對(duì)“任意x∈D,a>F(x)恒成立或者任意x∈D,a 設(shè)D=[m,n],若x∈D,恒有F(x)≥G(x),即x∈D=[m,n],恒有函數(shù)y=F(x)圖象在函數(shù)y=G(x)圖象的上方,“任意x∈D,a>F(x)恒成立或者任意x∈D,a 對(duì)于結(jié)論2和結(jié)論3也可以結(jié)合圖形加以說(shuō)明,本文在此不予贅述.
[?] 討論絕對(duì)值符號(hào)外的零點(diǎn)的真正本質(zhì)
文[2]中認(rèn)為含參數(shù)的不等式a-f(x)>g(x)恒成立問(wèn)題的一個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤解法是沒(méi)有對(duì)絕對(duì)值內(nèi)或者絕對(duì)值外的零點(diǎn)進(jìn)行討論,通過(guò)剖析,可以發(fā)現(xiàn)沒(méi)有對(duì)絕對(duì)值內(nèi)或者絕對(duì)值外的零點(diǎn)進(jìn)行討論只是錯(cuò)誤解法的表面現(xiàn)象,而本質(zhì)的錯(cuò)誤是邏輯上出現(xiàn)了錯(cuò)誤. 文[2]通過(guò)例題說(shuō)明解決這類(lèi)問(wèn)題需要對(duì)絕對(duì)值內(nèi)或者絕對(duì)值外的零點(diǎn)進(jìn)行討論,但是并沒(méi)有對(duì)這2種解法做出合理的解釋.
利用上述3個(gè)結(jié)論能夠解釋對(duì)此類(lèi)問(wèn)題為什么要對(duì)絕對(duì)值外的零點(diǎn)進(jìn)行討論. 現(xiàn)對(duì)文[2]中例2解法1進(jìn)行闡述.
文[2]中例2解法1(討論絕對(duì)值符號(hào)外的零點(diǎn)):
原不等化為x-1<0,
a∈R①
或x-1≥0,
a-2x>x-1或a-2x<-x-1. ②
由②得x≥1,
a>3x-1或a
對(duì)不等式①的處理,其實(shí)就是利用結(jié)論2,因?yàn)閍-2x>x-1?a>3x-1或a 對(duì)不等式②的處理利用的是結(jié)論1,當(dāng)x∈[1,2],3x-1≥x+1,故“對(duì)于x∈[1,2],a>3x-1或a 綜述,對(duì)于x∈[0,2],a-2x>x-1恒成立,a的取值范圍為(-∞,2)∪(5,+∞). 因此,討論絕對(duì)值符號(hào)外的零點(diǎn)的本質(zhì)是為了找到“a>3x-1或a [?] 問(wèn)題的拓展 例3 已知不等式3a-2x>x-2a-1,對(duì)x∈[-4,0]恒成立,求a的取值范圍. 分析:本題若用絕對(duì)值外零點(diǎn)討論的解法,分類(lèi)繁雜,而且邏輯上容易出現(xiàn)混亂,但如果用湘教版介紹的含絕對(duì)值不等式解法先對(duì)不等式3a-2x>x-2a-1實(shí)施等價(jià)變形,結(jié)合上文的3個(gè)結(jié)論,問(wèn)題就迎刃而解了. 解:對(duì)x∈[-4,0],3a-2x>x-2a-1恒成立. ?對(duì)x∈[-4,0],3a-2x>x-2a-1或者3a-2x<1-x+2a恒成立, ?對(duì)x∈[-4,0],a>x-或者a<1+x恒成立, 當(dāng)x∈(-3,0],因?yàn)閤-<1+x,則a∈R, 當(dāng)x∈[-4,-3],因?yàn)閤-≥1+x,則有: 對(duì)x∈[-4,-3],a>x-或者a<1+x恒成立, ?對(duì)x∈[-4,-3],a>x-恒成立或者對(duì)x∈[-4,-3],a<1+x恒成立. 故a> x-max=-2或者a<[1+x]min=-3. 綜述,a的取值范圍(-∞,-3)∪(-2,+∞). 點(diǎn)評(píng):對(duì)于“任意的x∈D, h1(a)-f(x) >g(x)-h2(a)恒成立,求a的取值范圍”這類(lèi)問(wèn)題,可以用以下方法解決: 任意的x∈D,h1(a)-f(x)>g(x)-h2(a)恒成立. ?任意的x∈D,h1(a)-f(x)>g(x)-h2(a)或者h(yuǎn)1(a)-f(x) ?任意的x∈D,h1(a)+h2(a)>f(x)+g(x)或者h(yuǎn)1(a)-h2(a) 令F(x)=f(x)+g(x),G(x)=f(x)-g(x),然后按照上文3個(gè)結(jié)論進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化即可. 最后,請(qǐng)讀者探究下面三組命題是否等價(jià). 若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),“任意x∈D,F(xiàn)(x)F(x)恒成立且任意x∈D,a 若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),“存在x∈D,使得F(x)F(x)成立且存在x∈D,使得a 若F(x),G(x)在區(qū)間D上連續(xù),“存在x∈D,使得a