陳達(dá)勇
參數(shù)問題,亦即含參問題,是高中數(shù)學(xué)的重要問題類型之一,也是近幾年來高考重點(diǎn)考查的熱點(diǎn)問題之一,學(xué)生普遍認(rèn)為難于應(yīng)對(duì)。從問題條件、結(jié)論的構(gòu)成來看,含參問題一般分為兩種類型,一種類型是根據(jù)參數(shù)在允許范圍內(nèi)的不同取值(或不同范圍),探求問題可能出現(xiàn)的每一種結(jié)果;另一種類型是給定問題的結(jié)論探求參數(shù)的取值范圍或值(后一種可以轉(zhuǎn)化為前一種)。筆者認(rèn)為,解決參數(shù)問題的方法是常規(guī)法結(jié)合分類討論法,若參數(shù)對(duì)結(jié)論有影響則要結(jié)合分類討論法,若無影響則用常規(guī)法即可。
在解答某些數(shù)學(xué)問題時(shí),有時(shí)會(huì)有多種情況,對(duì)各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合求解,這就是分類討論法。分類討論是一種邏輯方法,也是一種數(shù)學(xué)思想。解決第一種類型的參數(shù)問題,通常要用到分類討論的方法,它實(shí)際上是一種化整為零、各個(gè)擊破的解題策略和方法,其原則是:對(duì)象確定、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不重不漏、層次清晰、結(jié)論規(guī)范。此處就第一類問題的常見解題思想方法——分類與討論做一些淺顯的探討。
一、分類要科學(xué)合理
把一個(gè)集合P分成若干個(gè)非空真子集Pi(i=1,2,3…n)(n≥2,n∈N),使集合P中的每一個(gè)元素屬于且僅屬于某一個(gè)子集,即①P1∪P2∪P3∪…∪Pn=P ②Pi∩Pj=φ(i,j∈N,且i≠j),則稱對(duì)集合P進(jìn)行了一次科學(xué)合理的分類(或稱一次邏輯劃分)。合理的分類一定要滿足上述兩個(gè)條件:條件①保證分類不遺漏,條件②保證分類不重復(fù)。
二、分類標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一
在確定討論的對(duì)象之后,最困難的是確定分類的標(biāo)準(zhǔn),一般來講,分類標(biāo)準(zhǔn)的確定通常有三種:
1.根據(jù)數(shù)學(xué)定義確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:絕對(duì)值的定義是:|a|=a (a>0)0 (a=0)-a(a<0)
所以在解含有絕對(duì)值的不等式|log2x|+|log2(4-x)|≥1時(shí),就必須根據(jù)令log2x、log2(4-x)為零的x值1和3將定義域(0,4)分成三個(gè)區(qū)間進(jìn)行討論,即分0<x<1,1≤x<3,3≤x<4三種情況進(jìn)行討論。
例1:已知?jiǎng)狱c(diǎn)M到原點(diǎn)O的距離為m,到直線L:x=2的距離為n,且m+n=4。
①求點(diǎn)M的軌跡方程。②過原點(diǎn)O作傾斜角為α的直線與點(diǎn)M的軌跡交于P、Q兩點(diǎn),求弦長|PQ|的最大值及對(duì)應(yīng)的傾斜角α。
解:①設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),依題意可得:■+|x-2|=4,根據(jù)絕對(duì)值的概念,軌跡方程取決于x≥2還是x<2,所以以2為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論可得軌跡方程為:y2=4(x+1)(-1≤x<2)-12(x-3)(2≤x≤3)
②如圖1,由于P,Q的位置變化,Q弦長|PQ|的表達(dá)式不同,故必須分點(diǎn)P,Q都在曲線y2=4(x+1)以及一點(diǎn)P在曲線y2=4(x+1)上而另一點(diǎn)在曲線y2=-12(x-3)上可求得:
|PQ|=■(■≤α≤■)■(0≤α≤■)■(■≤α≤π)
從而知當(dāng)α=■或α=■時(shí),|PQ|max=■.
2.根據(jù)數(shù)學(xué)中的定理、公式和性質(zhì)確定分類標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)學(xué)中的某些公式、定理、性質(zhì)在不同的條件下有不同的結(jié)論,在運(yùn)用它們時(shí),常需分類討論。例如,對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的單調(diào)性是分0<a<1和a>1兩種情況給出的,所以在解底數(shù)中含有字母的不等式如logx■>-1時(shí),就應(yīng)分底數(shù)x>1和0<x<1兩種情況進(jìn)行討論,即:當(dāng)x>1時(shí),■>■, 當(dāng)0<x<1時(shí),■<■。又如,等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式也是分情況給出的:Sn=na1 (q=1)■(q≠1),所以在解這類問題時(shí),如果q是可以變化的量,就要以q是否為1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論。
例2:設(shè)首項(xiàng)為1,公比為q(q>0)的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,又設(shè)Tn=■,n=1,2,…求■Tn
解:當(dāng)q=1時(shí),Sn=n,Tn=■,∴■Tn=1
當(dāng)q≠1時(shí),Sn=■ Sn+1=■ Tn=■
于是當(dāng)0<q<1時(shí),■qn=0,∴■Tn=1
當(dāng)q>1時(shí),■■=0,■Tn=■
綜上所述,■Tn=1(01)
3.根據(jù)運(yùn)算的需要確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:解不等式組2 顯然,應(yīng)以2,5為標(biāo)準(zhǔn)將分為1<m≤2,2<m≤5,m>5三種情況進(jìn)行討論。 例3:解關(guān)于x的不等式組loga2x<2logax(a-1)x2 解:由于不等式中均含有參數(shù)a,其解的狀況均取決于a>1還是a<1,所以以1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類: (Ⅰ)當(dāng)0<a<1時(shí),可求得解為:■ (Ⅱ)當(dāng)a>1時(shí),可解得:x>20 ①當(dāng)1<a≤3時(shí)解集為Φ ②當(dāng)a>3時(shí)解集為(2,■) 綜上所述:當(dāng)0<a<1時(shí),原不等式解集為(■,2);當(dāng)1<a≤3時(shí),解集為Φ;當(dāng)a>3時(shí),解集為(2,■)。 三、分類討論的步驟要層次分明、邏輯嚴(yán)密 1.確定是否需要分類討論以及明確討論對(duì)象和它的范圍。 2.確定統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行合理分類。 3.逐段逐類討論,獲得階段性結(jié)果。 4.歸納總結(jié),得出結(jié)論。 分類討論下結(jié)論的形式有兩種:①分列式:針對(duì)參數(shù)分類討論的,且在不同條件下問題有不同的結(jié)論,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用分列式;②統(tǒng)一式:針對(duì)變量分類討論的,且每一類討論結(jié)果均是總結(jié)論的一個(gè)子集,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一式。 例4:若函數(shù)f(x)=a+bcosx+csinx的圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,1)和(■,1)兩點(diǎn),且x∈[0,■]時(shí),|f(x)|≤2恒成立,試求a的取值范圍。 解:由f(0)=a+b=1,f(■)=a+c=1,求得b=c=1-a f(x)=a+(1-a)(sinx+cosx)=a+■(1-a)sin(x+■) ∵■≤x+■≤■,∴■≤sim≤(x+■)≤1 ①當(dāng)a≤1時(shí),1≤f(x)≤a+■(1-a),∵|f(x)|≤2∴只要a+■(1-a)≤2,解得a≥■∴-■≤a≤1; ②當(dāng)a>1時(shí),a+■(1-a)≤f(x)≤1,∴只要a+■(1-a)≥-2,解得a≤4+3■,∴1<a≤4+3■,綜合①②知實(shí)數(shù)a的取值范圍為[-■,4+3■]。 分類討論是一種重要的解題策略,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性和靈活性以及提高學(xué)生分析和解決問題的能力無疑具有較大的幫助。然而分類討論解題比較繁難,并不是問題中一出現(xiàn)參數(shù)就一定得分類討論,如果能利用其他數(shù)學(xué)思想方法避免分類討論的要盡量簡化和避免,從而達(dá)到迅速、準(zhǔn)確地解題。如下面的例子: 例5:解關(guān)于x的不等式:■≥a-x 略解:運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解題如圖: 在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出y=■和y=a-x的圖象,以l1,l2,l3在y軸上的截距作為分類標(biāo)準(zhǔn),知: 當(dāng)a≤-1時(shí);-1≤x≤3 當(dāng)-1<a≤3時(shí); ■≤x≤3 當(dāng)3<a≤1+2■時(shí); ■≤x≤■ 當(dāng)a>1+2■時(shí),不等式無解。
參數(shù)問題,亦即含參問題,是高中數(shù)學(xué)的重要問題類型之一,也是近幾年來高考重點(diǎn)考查的熱點(diǎn)問題之一,學(xué)生普遍認(rèn)為難于應(yīng)對(duì)。從問題條件、結(jié)論的構(gòu)成來看,含參問題一般分為兩種類型,一種類型是根據(jù)參數(shù)在允許范圍內(nèi)的不同取值(或不同范圍),探求問題可能出現(xiàn)的每一種結(jié)果;另一種類型是給定問題的結(jié)論探求參數(shù)的取值范圍或值(后一種可以轉(zhuǎn)化為前一種)。筆者認(rèn)為,解決參數(shù)問題的方法是常規(guī)法結(jié)合分類討論法,若參數(shù)對(duì)結(jié)論有影響則要結(jié)合分類討論法,若無影響則用常規(guī)法即可。
在解答某些數(shù)學(xué)問題時(shí),有時(shí)會(huì)有多種情況,對(duì)各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合求解,這就是分類討論法。分類討論是一種邏輯方法,也是一種數(shù)學(xué)思想。解決第一種類型的參數(shù)問題,通常要用到分類討論的方法,它實(shí)際上是一種化整為零、各個(gè)擊破的解題策略和方法,其原則是:對(duì)象確定、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不重不漏、層次清晰、結(jié)論規(guī)范。此處就第一類問題的常見解題思想方法——分類與討論做一些淺顯的探討。
一、分類要科學(xué)合理
把一個(gè)集合P分成若干個(gè)非空真子集Pi(i=1,2,3…n)(n≥2,n∈N),使集合P中的每一個(gè)元素屬于且僅屬于某一個(gè)子集,即①P1∪P2∪P3∪…∪Pn=P ②Pi∩Pj=φ(i,j∈N,且i≠j),則稱對(duì)集合P進(jìn)行了一次科學(xué)合理的分類(或稱一次邏輯劃分)。合理的分類一定要滿足上述兩個(gè)條件:條件①保證分類不遺漏,條件②保證分類不重復(fù)。
二、分類標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一
在確定討論的對(duì)象之后,最困難的是確定分類的標(biāo)準(zhǔn),一般來講,分類標(biāo)準(zhǔn)的確定通常有三種:
1.根據(jù)數(shù)學(xué)定義確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:絕對(duì)值的定義是:|a|=a (a>0)0 (a=0)-a(a<0)
所以在解含有絕對(duì)值的不等式|log2x|+|log2(4-x)|≥1時(shí),就必須根據(jù)令log2x、log2(4-x)為零的x值1和3將定義域(0,4)分成三個(gè)區(qū)間進(jìn)行討論,即分0<x<1,1≤x<3,3≤x<4三種情況進(jìn)行討論。
例1:已知?jiǎng)狱c(diǎn)M到原點(diǎn)O的距離為m,到直線L:x=2的距離為n,且m+n=4。
①求點(diǎn)M的軌跡方程。②過原點(diǎn)O作傾斜角為α的直線與點(diǎn)M的軌跡交于P、Q兩點(diǎn),求弦長|PQ|的最大值及對(duì)應(yīng)的傾斜角α。
解:①設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),依題意可得:■+|x-2|=4,根據(jù)絕對(duì)值的概念,軌跡方程取決于x≥2還是x<2,所以以2為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論可得軌跡方程為:y2=4(x+1)(-1≤x<2)-12(x-3)(2≤x≤3)
②如圖1,由于P,Q的位置變化,Q弦長|PQ|的表達(dá)式不同,故必須分點(diǎn)P,Q都在曲線y2=4(x+1)以及一點(diǎn)P在曲線y2=4(x+1)上而另一點(diǎn)在曲線y2=-12(x-3)上可求得:
|PQ|=■(■≤α≤■)■(0≤α≤■)■(■≤α≤π)
從而知當(dāng)α=■或α=■時(shí),|PQ|max=■.
2.根據(jù)數(shù)學(xué)中的定理、公式和性質(zhì)確定分類標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)學(xué)中的某些公式、定理、性質(zhì)在不同的條件下有不同的結(jié)論,在運(yùn)用它們時(shí),常需分類討論。例如,對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的單調(diào)性是分0<a<1和a>1兩種情況給出的,所以在解底數(shù)中含有字母的不等式如logx■>-1時(shí),就應(yīng)分底數(shù)x>1和0<x<1兩種情況進(jìn)行討論,即:當(dāng)x>1時(shí),■>■, 當(dāng)0<x<1時(shí),■<■。又如,等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式也是分情況給出的:Sn=na1 (q=1)■(q≠1),所以在解這類問題時(shí),如果q是可以變化的量,就要以q是否為1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論。
例2:設(shè)首項(xiàng)為1,公比為q(q>0)的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,又設(shè)Tn=■,n=1,2,…求■Tn
解:當(dāng)q=1時(shí),Sn=n,Tn=■,∴■Tn=1
當(dāng)q≠1時(shí),Sn=■ Sn+1=■ Tn=■
于是當(dāng)0<q<1時(shí),■qn=0,∴■Tn=1
當(dāng)q>1時(shí),■■=0,■Tn=■
綜上所述,■Tn=1(01)
3.根據(jù)運(yùn)算的需要確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:解不等式組2 顯然,應(yīng)以2,5為標(biāo)準(zhǔn)將分為1<m≤2,2<m≤5,m>5三種情況進(jìn)行討論。 例3:解關(guān)于x的不等式組loga2x<2logax(a-1)x2 解:由于不等式中均含有參數(shù)a,其解的狀況均取決于a>1還是a<1,所以以1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類: (Ⅰ)當(dāng)0<a<1時(shí),可求得解為:■ (Ⅱ)當(dāng)a>1時(shí),可解得:x>20 ①當(dāng)1<a≤3時(shí)解集為Φ ②當(dāng)a>3時(shí)解集為(2,■) 綜上所述:當(dāng)0<a<1時(shí),原不等式解集為(■,2);當(dāng)1<a≤3時(shí),解集為Φ;當(dāng)a>3時(shí),解集為(2,■)。 三、分類討論的步驟要層次分明、邏輯嚴(yán)密 1.確定是否需要分類討論以及明確討論對(duì)象和它的范圍。 2.確定統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行合理分類。 3.逐段逐類討論,獲得階段性結(jié)果。 4.歸納總結(jié),得出結(jié)論。 分類討論下結(jié)論的形式有兩種:①分列式:針對(duì)參數(shù)分類討論的,且在不同條件下問題有不同的結(jié)論,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用分列式;②統(tǒng)一式:針對(duì)變量分類討論的,且每一類討論結(jié)果均是總結(jié)論的一個(gè)子集,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一式。 例4:若函數(shù)f(x)=a+bcosx+csinx的圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,1)和(■,1)兩點(diǎn),且x∈[0,■]時(shí),|f(x)|≤2恒成立,試求a的取值范圍。 解:由f(0)=a+b=1,f(■)=a+c=1,求得b=c=1-a f(x)=a+(1-a)(sinx+cosx)=a+■(1-a)sin(x+■) ∵■≤x+■≤■,∴■≤sim≤(x+■)≤1 ①當(dāng)a≤1時(shí),1≤f(x)≤a+■(1-a),∵|f(x)|≤2∴只要a+■(1-a)≤2,解得a≥■∴-■≤a≤1; ②當(dāng)a>1時(shí),a+■(1-a)≤f(x)≤1,∴只要a+■(1-a)≥-2,解得a≤4+3■,∴1<a≤4+3■,綜合①②知實(shí)數(shù)a的取值范圍為[-■,4+3■]。 分類討論是一種重要的解題策略,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性和靈活性以及提高學(xué)生分析和解決問題的能力無疑具有較大的幫助。然而分類討論解題比較繁難,并不是問題中一出現(xiàn)參數(shù)就一定得分類討論,如果能利用其他數(shù)學(xué)思想方法避免分類討論的要盡量簡化和避免,從而達(dá)到迅速、準(zhǔn)確地解題。如下面的例子: 例5:解關(guān)于x的不等式:■≥a-x 略解:運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解題如圖: 在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出y=■和y=a-x的圖象,以l1,l2,l3在y軸上的截距作為分類標(biāo)準(zhǔn),知: 當(dāng)a≤-1時(shí);-1≤x≤3 當(dāng)-1<a≤3時(shí); ■≤x≤3 當(dāng)3<a≤1+2■時(shí); ■≤x≤■ 當(dāng)a>1+2■時(shí),不等式無解。
參數(shù)問題,亦即含參問題,是高中數(shù)學(xué)的重要問題類型之一,也是近幾年來高考重點(diǎn)考查的熱點(diǎn)問題之一,學(xué)生普遍認(rèn)為難于應(yīng)對(duì)。從問題條件、結(jié)論的構(gòu)成來看,含參問題一般分為兩種類型,一種類型是根據(jù)參數(shù)在允許范圍內(nèi)的不同取值(或不同范圍),探求問題可能出現(xiàn)的每一種結(jié)果;另一種類型是給定問題的結(jié)論探求參數(shù)的取值范圍或值(后一種可以轉(zhuǎn)化為前一種)。筆者認(rèn)為,解決參數(shù)問題的方法是常規(guī)法結(jié)合分類討論法,若參數(shù)對(duì)結(jié)論有影響則要結(jié)合分類討論法,若無影響則用常規(guī)法即可。
在解答某些數(shù)學(xué)問題時(shí),有時(shí)會(huì)有多種情況,對(duì)各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合求解,這就是分類討論法。分類討論是一種邏輯方法,也是一種數(shù)學(xué)思想。解決第一種類型的參數(shù)問題,通常要用到分類討論的方法,它實(shí)際上是一種化整為零、各個(gè)擊破的解題策略和方法,其原則是:對(duì)象確定、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不重不漏、層次清晰、結(jié)論規(guī)范。此處就第一類問題的常見解題思想方法——分類與討論做一些淺顯的探討。
一、分類要科學(xué)合理
把一個(gè)集合P分成若干個(gè)非空真子集Pi(i=1,2,3…n)(n≥2,n∈N),使集合P中的每一個(gè)元素屬于且僅屬于某一個(gè)子集,即①P1∪P2∪P3∪…∪Pn=P ②Pi∩Pj=φ(i,j∈N,且i≠j),則稱對(duì)集合P進(jìn)行了一次科學(xué)合理的分類(或稱一次邏輯劃分)。合理的分類一定要滿足上述兩個(gè)條件:條件①保證分類不遺漏,條件②保證分類不重復(fù)。
二、分類標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一
在確定討論的對(duì)象之后,最困難的是確定分類的標(biāo)準(zhǔn),一般來講,分類標(biāo)準(zhǔn)的確定通常有三種:
1.根據(jù)數(shù)學(xué)定義確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:絕對(duì)值的定義是:|a|=a (a>0)0 (a=0)-a(a<0)
所以在解含有絕對(duì)值的不等式|log2x|+|log2(4-x)|≥1時(shí),就必須根據(jù)令log2x、log2(4-x)為零的x值1和3將定義域(0,4)分成三個(gè)區(qū)間進(jìn)行討論,即分0<x<1,1≤x<3,3≤x<4三種情況進(jìn)行討論。
例1:已知?jiǎng)狱c(diǎn)M到原點(diǎn)O的距離為m,到直線L:x=2的距離為n,且m+n=4。
①求點(diǎn)M的軌跡方程。②過原點(diǎn)O作傾斜角為α的直線與點(diǎn)M的軌跡交于P、Q兩點(diǎn),求弦長|PQ|的最大值及對(duì)應(yīng)的傾斜角α。
解:①設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),依題意可得:■+|x-2|=4,根據(jù)絕對(duì)值的概念,軌跡方程取決于x≥2還是x<2,所以以2為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論可得軌跡方程為:y2=4(x+1)(-1≤x<2)-12(x-3)(2≤x≤3)
②如圖1,由于P,Q的位置變化,Q弦長|PQ|的表達(dá)式不同,故必須分點(diǎn)P,Q都在曲線y2=4(x+1)以及一點(diǎn)P在曲線y2=4(x+1)上而另一點(diǎn)在曲線y2=-12(x-3)上可求得:
|PQ|=■(■≤α≤■)■(0≤α≤■)■(■≤α≤π)
從而知當(dāng)α=■或α=■時(shí),|PQ|max=■.
2.根據(jù)數(shù)學(xué)中的定理、公式和性質(zhì)確定分類標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)學(xué)中的某些公式、定理、性質(zhì)在不同的條件下有不同的結(jié)論,在運(yùn)用它們時(shí),常需分類討論。例如,對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的單調(diào)性是分0<a<1和a>1兩種情況給出的,所以在解底數(shù)中含有字母的不等式如logx■>-1時(shí),就應(yīng)分底數(shù)x>1和0<x<1兩種情況進(jìn)行討論,即:當(dāng)x>1時(shí),■>■, 當(dāng)0<x<1時(shí),■<■。又如,等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式也是分情況給出的:Sn=na1 (q=1)■(q≠1),所以在解這類問題時(shí),如果q是可以變化的量,就要以q是否為1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類討論。
例2:設(shè)首項(xiàng)為1,公比為q(q>0)的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,又設(shè)Tn=■,n=1,2,…求■Tn
解:當(dāng)q=1時(shí),Sn=n,Tn=■,∴■Tn=1
當(dāng)q≠1時(shí),Sn=■ Sn+1=■ Tn=■
于是當(dāng)0<q<1時(shí),■qn=0,∴■Tn=1
當(dāng)q>1時(shí),■■=0,■Tn=■
綜上所述,■Tn=1(01)
3.根據(jù)運(yùn)算的需要確定分類標(biāo)準(zhǔn)
例如:解不等式組2 顯然,應(yīng)以2,5為標(biāo)準(zhǔn)將分為1<m≤2,2<m≤5,m>5三種情況進(jìn)行討論。 例3:解關(guān)于x的不等式組loga2x<2logax(a-1)x2 解:由于不等式中均含有參數(shù)a,其解的狀況均取決于a>1還是a<1,所以以1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類: (Ⅰ)當(dāng)0<a<1時(shí),可求得解為:■ (Ⅱ)當(dāng)a>1時(shí),可解得:x>20 ①當(dāng)1<a≤3時(shí)解集為Φ ②當(dāng)a>3時(shí)解集為(2,■) 綜上所述:當(dāng)0<a<1時(shí),原不等式解集為(■,2);當(dāng)1<a≤3時(shí),解集為Φ;當(dāng)a>3時(shí),解集為(2,■)。 三、分類討論的步驟要層次分明、邏輯嚴(yán)密 1.確定是否需要分類討論以及明確討論對(duì)象和它的范圍。 2.確定統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行合理分類。 3.逐段逐類討論,獲得階段性結(jié)果。 4.歸納總結(jié),得出結(jié)論。 分類討論下結(jié)論的形式有兩種:①分列式:針對(duì)參數(shù)分類討論的,且在不同條件下問題有不同的結(jié)論,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用分列式;②統(tǒng)一式:針對(duì)變量分類討論的,且每一類討論結(jié)果均是總結(jié)論的一個(gè)子集,歸納結(jié)論時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一式。 例4:若函數(shù)f(x)=a+bcosx+csinx的圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,1)和(■,1)兩點(diǎn),且x∈[0,■]時(shí),|f(x)|≤2恒成立,試求a的取值范圍。 解:由f(0)=a+b=1,f(■)=a+c=1,求得b=c=1-a f(x)=a+(1-a)(sinx+cosx)=a+■(1-a)sin(x+■) ∵■≤x+■≤■,∴■≤sim≤(x+■)≤1 ①當(dāng)a≤1時(shí),1≤f(x)≤a+■(1-a),∵|f(x)|≤2∴只要a+■(1-a)≤2,解得a≥■∴-■≤a≤1; ②當(dāng)a>1時(shí),a+■(1-a)≤f(x)≤1,∴只要a+■(1-a)≥-2,解得a≤4+3■,∴1<a≤4+3■,綜合①②知實(shí)數(shù)a的取值范圍為[-■,4+3■]。 分類討論是一種重要的解題策略,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性和靈活性以及提高學(xué)生分析和解決問題的能力無疑具有較大的幫助。然而分類討論解題比較繁難,并不是問題中一出現(xiàn)參數(shù)就一定得分類討論,如果能利用其他數(shù)學(xué)思想方法避免分類討論的要盡量簡化和避免,從而達(dá)到迅速、準(zhǔn)確地解題。如下面的例子: 例5:解關(guān)于x的不等式:■≥a-x 略解:運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解題如圖: 在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出y=■和y=a-x的圖象,以l1,l2,l3在y軸上的截距作為分類標(biāo)準(zhǔn),知: 當(dāng)a≤-1時(shí);-1≤x≤3 當(dāng)-1<a≤3時(shí); ■≤x≤3 當(dāng)3<a≤1+2■時(shí); ■≤x≤■ 當(dāng)a>1+2■時(shí),不等式無解。