趙淑飛
【摘要】絕對值不等式是高中新課標(biāo)教材《不等式選講》中的重要內(nèi)容之一,在歷年高考卷中,常與集合或函數(shù)綜合在一起進(jìn)行考查,在新課標(biāo)高考卷中,經(jīng)常作為最后一道解答題(三選一)出現(xiàn).利用“恒成立”和“有解”問題求某個(gè)參數(shù)的取值范圍是最后一道解答題的第二問考查的熱點(diǎn)內(nèi)容,也是難點(diǎn)之一,對這類問題,很多學(xué)生感到茫然,無從下手,本文通過對實(shí)例的分析,探究這兩類問題的解題思路,并對相應(yīng)的解題方法技巧進(jìn)行總結(jié).
【關(guān)鍵詞】絕對值不等式;恒成立;有解
思路一 可以將“恒成立”或“有解”問題轉(zhuǎn)化為求分段函數(shù)最值問題.適用條件:可以進(jìn)行參數(shù)分離,即可以將參數(shù)移到不等式的一側(cè).
例1 已知f(x)=log2(|2x+1|+|x+2|-m)
(1)當(dāng)m=4時(shí),求函數(shù)f(x)的定義域.
(2)若關(guān)于x的不等式f(x)≥1的解集是R,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析 該題第一問求函數(shù)定義域,實(shí)際上是解絕對值不等式問題,可以利用“零點(diǎn)分段法”進(jìn)行求解.第二問是一個(gè)恒成立問題.
(1)m=4時(shí),f(x)=log2(|2x+1|+|x+2|-4),要使函數(shù)有意義,自變量x需滿足條件|2x+1|+|x+2|-4>0,可以用“零點(diǎn)分段法”對該不等式進(jìn)行求解.具體解題過程略.
(2)f(x)≥1的解集是R對x∈R,f(x)≥1恒成立對x∈R,log2(|2x+1|+|x+2|-m)≥1=log22恒成立對x∈R,|2x+1|+|x+2|≥m+2恒成立.(此時(shí)參數(shù)m被移到了不等式的一邊)令g(x)=|2x+1|+|x+2|,只要g(x)min≥m+2即可,所以該問題轉(zhuǎn)化成了求新函數(shù)g(x)的最小值問題.要想求g(x)的最小值,可以先將函數(shù)y=g(x)表示成分段函數(shù)的形式,再通過它的圖像或利用函數(shù)的單調(diào)性來求得.
思路二 數(shù)形結(jié)合,利用函數(shù)的圖像求參數(shù)范圍.(適用條件:若參數(shù)不容易分離,即不能把參數(shù)移到不等式的一側(cè)時(shí),通常利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解.)
例2 (2010新課標(biāo)全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)=|2x-4|+1
(1)畫出函數(shù)y=f(x)的圖像.若不等式f(x)≤ax的解集非空,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解 (1)f(x)=|2x-4|+1=2x-3 x≥2
-2x+5 x<2作出函數(shù)的圖像如圖1所示.
圖 1 圖 2
(2)解 f(x)≤ax的解集非空f(x)≤ax有實(shí)數(shù)解.(此時(shí)若分離參數(shù)a,需要分x>0和x<0兩種情況進(jìn)行討論:x>0時(shí),f(x)x≤a有解;x<0時(shí),f(x)x≥a有解,而這時(shí)求新函數(shù)g(x)=f(x)x的最值比較困難和麻煩,但是如果將ax看作另一個(gè)函數(shù)g(x),即設(shè)g(x)=ax,會(huì)使問題變得簡單很多.)設(shè)g(x)=ax,則f(x)≤g(x)有實(shí)數(shù)解存在x∈R,使得f(x)≤g(x),在圖像上則表現(xiàn)為函數(shù)y=f(x)的圖像與y=g(x)的圖像有交點(diǎn)(函數(shù)y=g(x)的圖像是過原點(diǎn)(0,0),斜率為a的直線),由圖2可知a≥12或a<-2.
方法總結(jié)
(1)首先識別是“恒成立”還是“有解”問題.
(2)判斷是否可以分離參數(shù),如果可以,將問題轉(zhuǎn)化為求新函數(shù)的最值問題;如果不可以,利用數(shù)形結(jié)合的思想求參數(shù)范圍.
(3)“恒成立”問題常見形式:
f(x)>m恒成立f(x)min>m,
f(x) f(x) (4)“有解”問題常見形式: f(x) f(x)>m有解f(x)max>m, f(x)