綜上得:a的取值范圍是-∞,3e.
解法一是該題的常規(guī)思路,經(jīng)歷了二重討論,即參數(shù)a與0的比較及a與區(qū)間端點的比較.討論煩瑣,耗時長,對于不少高中生來說容易層次不清,討論不全面,難以堅持到最后.其實可以沖破思維定式,避開參數(shù)的討論,迅速準確地解決問題.
解法二 由題意轉化成f(x)min≥g(x),再由分離變量法,解出字母a的范圍.
f(x)=x+1x在[1,e]上的最小值為f(1)=2,
則有ax-lnx≤2,可變形為a≤2+lnxx,記h(x)=2+lnxx,即a≤h(x)min,
h′(x)=-1-lnxx<0,則h(x)在[1,e]上單調(diào)減,h(x)min=h(e)=3e,即a≤3e.
對比兩種解法,顯然解法二簡單易懂,它的本質是先求出不含參數(shù)一邊的最值,含參數(shù)一邊通過分離變量法求出最值,避開了字母討論.解法二耗時短,易操作,摒棄了直覺判斷的參數(shù)討論,開創(chuàng)了解題新思路,充分展現(xiàn)了數(shù)學簡潔美,起到了事半功倍的效果.
二、挖掘隱含條件,縮小字母范圍,簡化討論過程
例2 (2011·浙江)設函數(shù)f(x)=a2lnx-x2+ax,a>0.
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求所有的實數(shù)a,使e-1≤f(x)≤e2對x∈1,e恒成立.
在高考中第(2)問得分率很低,主要是考生對f(x)最值的求解分三種情況進行了討論(即參數(shù)a與區(qū)間端點位置之間的關系討論),運算量大,而且得不到最終結果,究其原因是有些不等式不易求解.如何避開題目預設好的窠臼,抓住題目的已知條件,將參數(shù)a的范圍進行縮小,這樣才可以使解題的復雜程度降低,效率大大提高.解法如下:
解 (1)f′(x)=a2x-2x+a=-(x-a)(2x+a)x,由于a>0,所以f(x)的增區(qū)間為(0,a),減區(qū)間為(a,+∞).
(2)由題意得,f(1)=a-1≥e-1,即a≥e,由(1)知f(x)在1,e內(nèi)單調(diào)增,
要使e-1≤f(x)≤e2對x∈1,e恒成立,只要f(1)≥e-1
f(e)≤e2,解得a=e.
這樣的例子不乏少見,如2013年上海高考題(2013·上海):設a為實常數(shù),y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x<0時,f(x)=9x+a2x+7.若f(x)≥a+1對一切x≥0成立,求a的取值范圍.
此題可通過f(0)≥a+1將參數(shù)a的范圍進行約束,從而大大簡化運算過程.在時間受限,大腦高度緊張的考試狀態(tài)下,此法可謂大快人心!
學生對參數(shù)問題的掌握是一個長期潛移默化的過程,應根據(jù)題目條件,仔細探究選擇“通法”還是“巧法”.唯有不斷在學中反思,在反思中學,才能積累方法,優(yōu)選方法,找準解題的著力點與落腳點,實現(xiàn)含參問題的游刃有余.