楊忠慧
(河南省三門峽市陜州中學(xué),河南 三門峽)
解決此類問題有一定的規(guī)律性,常見方法有:函數(shù)思想、分離參數(shù)、變換主元、數(shù)形結(jié)合等,其中分離參數(shù)轉(zhuǎn)換自變量是常用的方法。下面我將根據(jù)例題具體分析一下這些方法。
對(duì)于給出了參數(shù)范圍的“恒成立”問題,常把參數(shù)視為主元,把主元視為已知函數(shù),即把原題視為參數(shù)的函數(shù),從函數(shù)角度來解答。
例1.對(duì)于任意a∈[-1,1],函數(shù)f(x)=x2+(a-4)x-2a的值恒大于零,求x的取值范圍。
解:由題令 g(a)=(x-2)a+(x2-4x+4)>0 對(duì) a∈[-1,1]恒成立。顯然x≠2。
∴g(a)是 a 的一次函數(shù),要使 g(a)<0 在 a∈[-1,1]上恒成立,只需解之,得:x<1 或 x>3。
點(diǎn)評(píng):此題若按分離法做,分離a得(x-2)a>4x-x2,需討論比較復(fù)雜。
變式:若例1中改為x∈[-1,1]上f(x)>0恒成立,則此題屬于二次函數(shù)區(qū)間定軸動(dòng)題目。
點(diǎn)評(píng):此題若用分離法不易解答。
通過這個(gè)例題,要使得學(xué)生掌握參數(shù)和未知數(shù)的轉(zhuǎn)換,從而更好更快地解決所遇到的問題。
通過恒等變形,將參數(shù)與主元分離出來,使不等式一邊只含參數(shù),另一邊是與參數(shù)無關(guān)的主元問題,只需求出主元函數(shù)的最值。求主元函數(shù)的最值時(shí),常用到配方法、基本不等式、函數(shù)單調(diào)性、三角函數(shù)值域等知識(shí)與方法。
解:∵x∈[1,+∞],要使f(x)>0恒成立,即使
即x2+2x+a>0對(duì)x∈[1,+∞]恒成立。
分離參數(shù)得:a>-(x2+2x)=-(x+1)2+1
當(dāng) x∈[1,+∞]時(shí),g(x)=-(x+1)2+1,最大值為 3。
∴實(shí)數(shù)a取值范圍為:a>-3
點(diǎn)評(píng):以上解法為分離參數(shù)法,這樣通過將含有未知數(shù)的移到一邊,可以很容易利用函數(shù)的性質(zhì)求出最大值,進(jìn)而可知實(shí)數(shù)a的取值范圍。此題若按函數(shù)思想,則此函數(shù)為雙勾函數(shù),需討論,比較復(fù)雜。
例2.(2013高考新課標(biāo)Ⅰ21)已知函數(shù)f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲線y=f(x)和曲線y=g(x)都過點(diǎn)P(0,2),且在點(diǎn)P處有相同的切線y=4x+2
(Ⅰ)求 a,b,c,d 的值。
(Ⅱ)若x≥-2時(shí),f(x)≤kg(x),求k的取值范圍。
解:(Ⅰ)因?yàn)榍€y=f(x)和曲線y=g(x)都過點(diǎn)P(0,2),所以b=d=2;因?yàn)閒′(x)=2x+a,故f′(0)=a=4;g′(x)=ex(cx+d+c),故g′(0)=2+c=4,故c=2;所以f(x)=x2+4x+2,g(x)=ex(2x+2)。
(Ⅱ)函數(shù)思想
令F(x)=kg(x)-f(x),則F′(x)=(kex-1)(2x+4),由題設(shè)可得F(0)≥0,故k≥1,令F′(x)=0得x1=-lnk,x2=-2。
①若1≤k≤e2,則-2 當(dāng)x∈(x1,+∞)時(shí),F(xiàn)′(x)>0,即F(x)在(-2,+∞)上最小值為F此時(shí)f(x)≤kg(x)恒成立; ②若 k=e2,F(xiàn)′(x)=(ex+2-1)(2x+4)≥0,故 F(x)在(-2,+∞)上單調(diào)遞增,因?yàn)镕(2)=0所以f(x)≤kg(x)恒成立; ③若k>e2,則F(-2)=-2ke-2+2<0,故f(x)≤kg(x)不恒成立; 綜上所述,k 的取值范圍為[1,e2]。 點(diǎn)評(píng):此題相較于上一題相對(duì)復(fù)雜,平時(shí)練習(xí)中,要善于利用函數(shù)思想進(jìn)行思考,靈活解題。