賴杭珍
高中數(shù)學(xué)的恒成立問題一直以來都是重點、難點,尤其是含參數(shù)的函數(shù)恒成立和不等式恒成立問題更是高考熱點題型之一.此類問題往往涉及面廣、難度大、綜合性強,解決此類問題所需的數(shù)學(xué)思想、方法較多,是衡量考生綜合能力素質(zhì)的一個重要指標(biāo),并且這類問題沒有辦法用固定的思維方式解決,在各類考試甚至高考中都屢見不鮮.
函數(shù)是不等式恒成立問題的主要載體,通常通過不等式恒成立問題考查等價轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)的最值或值域等知識,對涉及已知函數(shù)在給定區(qū)間上恒成立,求參數(shù)的取值范圍、證明不等式等問題,大多數(shù)題目可以利用分離參數(shù)的方法,將問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值或值域問題.本文就此作探討.
“主元”型這類題型是指題目中出現(xiàn)兩個參數(shù),通常給出其中一個參數(shù)的范圍,求另一個參數(shù)的范圍或用已知參數(shù)表示另一個參數(shù),其解題途徑是以所求參數(shù)為“主元”,利用函數(shù)圖像或分離變量法求解.
反思:求函數(shù)的最小值時,由于含有參數(shù)m,因此要分類討論,并結(jié)合函數(shù)的圖像進行考慮,過程比較復(fù)雜,因此分離變量后求函數(shù)最值應(yīng)是解題的首選,但求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間會有一定的阻礙.
【評注】研究不等式f(x)>0在區(qū)間A上恒成立,求其中參數(shù)a的取值范圍問題,一般有兩種方法:
第一種方法,直接轉(zhuǎn)化為研究帶參數(shù)的動態(tài)函數(shù)y=f(x)在區(qū)間A上的最值.由于函數(shù)y=f(x)帶有參數(shù),它在區(qū)間A上的單調(diào)性會由于參數(shù)a的不同而變化,因此需要分類討論.由于函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性和其導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間A上的零點個數(shù)有關(guān),問題最后都歸結(jié)為就函數(shù)y=f′(x)在區(qū)間A上的零點個數(shù)分類討論.
第二種方法,將不等式f(x)>0作變形,將參數(shù)a和變量x進行分離,將不等式轉(zhuǎn)化為h(a)>g(x)(或h(a)
反思:通過上述幾個例子可以發(fā)現(xiàn),在恒成立問題中首選方法是利用分離參數(shù)的方法轉(zhuǎn)化為求新函數(shù)的最值問題,但是分離參數(shù)并不是萬能的,有些函數(shù)在分離變量后較復(fù)雜,不易求最值,甚至有些函數(shù)在分離變量的時候具有一定的難度.如果分離參數(shù)比較復(fù)雜或者不能分離參數(shù)時,一般選擇函數(shù)的方法,通常利用函數(shù)的最值解決.
【評注】本題的題型是含參恒成立問題,關(guān)鍵一是求的x是的取值范圍,所以應(yīng)該把x看為參數(shù);關(guān)鍵二是靈活創(chuàng)造,
恒成立問題是函數(shù)內(nèi)容的精華,是數(shù)學(xué)試題中的重要題型,涉及數(shù)學(xué)中各部分知識,如導(dǎo)數(shù),函數(shù)最值和值域,不等式,等等.涉及題型一般是已知不等式恒成立,求參數(shù)的取值范圍.常見的方法有最值法,分離變量法,變換主元法等.但其核心思想還是等價轉(zhuǎn)化,只有抓住了這點,才能以“不變應(yīng)萬變”,當(dāng)然這需要我們不斷地領(lǐng)悟、體會和總結(jié).