陳新華
導(dǎo)數(shù)中兩個或多個變量問題是導(dǎo)數(shù)專題的一大難點(diǎn),它不僅要求考生熟練掌握各知識,更要注重各知識間的滲透、交叉、綜合。同時又要有較強(qiáng)的推理論證能力、抽象概括能力、運(yùn)算求解能力。它通常出現(xiàn)在選擇題或填空題的后兩道或是壓軸題。它是區(qū)分?jǐn)?shù)學(xué)尖子生與非尖子生的一把標(biāo)尺。那該如何突破?筆者在平時的教學(xué)中通過歸納,總結(jié)了一些主要且常見的題型讓學(xué)生比較,分析并通過相應(yīng)的題型進(jìn)行訓(xùn)練收到比較好的效果。本文就導(dǎo)數(shù)中兩個或多個變量問題談三種解決方法。
1、最值法
例1已知,若使得,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是? ? ? ? ? ? ? 。
解析在[0,3]上單調(diào)遞增在[0,3]上單調(diào)遞增;。又g(x)在[1,2]上單調(diào)遞減,
所以,依題意得,只需滿足,即只需,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是。
評注例1是帶有或這樣量詞的兩個變量,同時涉及到兩個不同函數(shù)之間的關(guān)系,如果兩個不同函數(shù)之間是不等關(guān)系,則他們的解題方案都是轉(zhuǎn)化為最大值或最小值之間的不等關(guān)系;如果兩個不同函數(shù)之間是等式關(guān)系,則它們的解題方案要轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的值域之間的包含關(guān)系。
2、單調(diào)性法
例2已知且恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是? ? ? ?。
解析由令
則在[1,2]上單調(diào)遞減,即在[1,2]上恒成立,
當(dāng)x=1時,顯然恒成立,;當(dāng)時,只需恒成立即可。
令則
當(dāng)時,所以在(1,2]上單調(diào)遞減,則
,綜上實(shí)數(shù)a的取值范圍是
評注例2這種題型要注意和例1作比較,它是屬于同一個函數(shù)兩個變量的恒成立問題,其解題的切入點(diǎn)就是轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性問題來求解。當(dāng)自變量的大小關(guān)系與其對應(yīng)函數(shù)的大小關(guān)系同號時就是單調(diào)遞增,異號就是遞減。再根據(jù)單調(diào)遞增函數(shù)等價于導(dǎo)函數(shù)值大于等于0;單調(diào)遞減函數(shù)等價于導(dǎo)函數(shù)值小于等于0就能快速求解。
3、換元法
例3已知若函數(shù)存在兩個零點(diǎn)證明。
解析
不妨設(shè)
將上式兩式分別相加相減后消去參數(shù)可得,所以要證明原不等式成立.只需證明成立,令,則即證成立,設(shè)則則g(t)在上單調(diào)遞增,即,所以原不等式成立。
評注例3有三個變量,首先要先消掉與所要求證的式子無關(guān)的變量,在分析剩余的兩個變量是否有主次之分,如果這兩個變量沒有主次之分就采用換元法,而換元時也要看式子的結(jié)構(gòu)特征如有齊次結(jié)構(gòu)就采用將兩個變量相除后再用一個參數(shù)替代達(dá)到消元;如有出現(xiàn)兩根之和及之積這種結(jié)構(gòu)特征則采用整體替換的方法達(dá)到消元。
綜上所述,含有兩個或多個變量的導(dǎo)數(shù)問題對學(xué)生來說確實(shí)比較困難,這類題型的突破不是一朝一夕的,平時要加強(qiáng)訓(xùn)練,而且要善于分析,所以教師在課堂教學(xué)中要適時的給以引導(dǎo)并歸納總結(jié)方法,這樣學(xué)生才能以不變應(yīng)萬變最終解決這類難題。
參考文獻(xiàn)
[1]馮小明,棱錐外接球問題初探,福建中學(xué)數(shù)學(xué),2018年(1):43-44
[2]陳德燕,基于數(shù)學(xué)思想方法的導(dǎo)數(shù)問題求解策略分析,福建中學(xué)數(shù)學(xué),2018年(5):38-41