文︳曾益俊
例談參數(shù)的分離技巧
文︳曾益俊
求參數(shù)的取值范圍問題是中學(xué)數(shù)學(xué)中常見的問題,既是教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn)。筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),把參數(shù)從方程或不等式中分離出來,使問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值或值域問題,或者將方程或不等式中的未知變量與參數(shù)進(jìn)行換位思考,把問題看成以參數(shù)為未知變量的方程或不等式,能夠使問題簡單。
例1已知關(guān)于x的方程4x+a2x+a+1=0有實(shí)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
分析:方程可化為:(2x)2+a2x+a+1=0,轉(zhuǎn)化為關(guān)于2x的二次方程,則方程的判別式駐逸0,以及有正實(shí)數(shù)根,從而建立不等式組求解。觀察題目中的參數(shù)a是一次,則嘗試將a分離出來,變?yōu)閒(a)形式,也許會更好。
所以f(x)的值域?yàn)椋?肄,2-22姨],故a的取值范圍是
例2a取何值時,方程lg(x-1)+lg(3-x)=lg(ax)有一解,兩解,無解?
分析:原方程可化為:x2-5x+a+3=0(1<x<3),然后根據(jù)一元二次方程討論何時有一解,兩解,無解。這樣的話,必會帶來比較繁雜的解答。由于參數(shù)a是一次,則可仿照例1的方式,分離參數(shù)a試試。
解:原方程可轉(zhuǎn)化為:(x-1)(3-x)=a-x(1< x<3),分離參數(shù),得
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分析:對x,y取一些值試試,看能否得出a取值的大致范圍。
例4如果x∈[0,-肄),不等式x2+(p-1)x+1逸0恒成立,求實(shí)數(shù)p的取值范圍。
分析:運(yùn)用二次函數(shù)f(x)=x2+(p-1)x+1思考的話,對x<0時如何剔除?一時難有好的辦法,換個角度思考,分離出參數(shù)p試試。
解:原不等式可化為:xp逸-x2+x-1。
(1)當(dāng)x=0時,0逸-1恒成立;
由(1)(2)可知:p逸-1。
例5對于滿足0≤p≤4的所有實(shí)數(shù)p,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,求x的取值范圍。
分析:已知p∈[0,4],如果能夠建立一個關(guān)于p為變量的一次函數(shù)關(guān)系式,則容易解決。
解:把本題的不等式看作關(guān)于p的不等式進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換,則問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于p的不等式:(x-1)p+ x2-4x+3>0在0≤p≤4時恒成立。
令f(p)=(x-1)p+x2-4x+3,則
解得:x>3或x<-1。
故實(shí)數(shù)x的取值范圍是{x|x<-1或x>3}。
綜上所述,當(dāng)參數(shù)的指數(shù)是一次時,參數(shù)的分離與轉(zhuǎn)換是求解不等式或方程中參數(shù)取值范圍的好方法。它不僅運(yùn)算簡潔,思路清晰,而且對所討論的問題結(jié)構(gòu)明明白白,解題的關(guān)鍵是分離出參數(shù)之后將原問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值或值域問題。這樣處理,能加深學(xué)生對方程、不等式、函數(shù)之間的關(guān)系的理解,也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
(作者單位:邵東縣三中)