☉山西現(xiàn)代雙語學(xué)校 楊海霞
函數(shù)不等式高考?jí)狠S題巧解
☉山西現(xiàn)代雙語學(xué)校 楊海霞
在近幾年的高考試題中,出現(xiàn)了含有參數(shù)的函數(shù)不等式在某一區(qū)間上恒成立求參數(shù)取值范圍的壓軸題,大多學(xué)生在處理時(shí)感覺困難,無從入手,那么有沒有一種既簡(jiǎn)單又易操作的通性通法呢?本文通過一些實(shí)例介紹解決這類問題的一種方法.
導(dǎo)數(shù)是高中新課標(biāo)教材中的重要內(nèi)容,它是研究函數(shù)的有力工具,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)來解決函數(shù)的單調(diào)性與最(極)值問題也是近年來高考的熱點(diǎn).利用導(dǎo)數(shù)解決有關(guān)函數(shù)問題,是一種有效的手段.這類問題都有一個(gè)共同的特征,即求解方程f′(x)=0.若能直接找到根,則結(jié)合具體問題對(duì)原函數(shù)進(jìn)行分析,從而達(dá)到解題的目的;若方程含有參數(shù)無法直接解出(如:ex-2ax-1=0),而解方程f′(x)=0的過程又是解答導(dǎo)數(shù)問題的必經(jīng)之路,我們又該怎么辦呢?所以解f′(x)=0的技巧也是解答函數(shù)不等式問題的一把萬能鑰匙.在方程無法解出時(shí),我們可以對(duì)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)再求導(dǎo),即用二階導(dǎo)數(shù)研究一階導(dǎo)數(shù),進(jìn)而解決問題.
以2010和2011年新課標(biāo)高考真題為例來說明:
綜上,k的取值范圍是(-∞,0].
利用多次求導(dǎo)解題操作性強(qiáng),易于理解,也便于掌握.應(yīng)用時(shí)需注意以下幾個(gè)問題.
(1)求導(dǎo)的必要性:二次求導(dǎo)主要用來判斷一階導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)和單調(diào)性.要是能判斷一階導(dǎo)數(shù)的正負(fù),當(dāng)然不用再去求二階導(dǎo)數(shù);要是不能確定一階導(dǎo)數(shù)的正負(fù),就要借助二階導(dǎo)數(shù)以及一階導(dǎo)數(shù)的端點(diǎn)值來判斷一階導(dǎo)數(shù)的正負(fù),從而判斷函數(shù)的單調(diào)性.三次求導(dǎo)也是同樣的道理.
(2)各次求導(dǎo)的關(guān)系:每次求導(dǎo)都是為其原函數(shù)服務(wù)的,如二階導(dǎo)數(shù)為正值的區(qū)間是一階導(dǎo)數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,為負(fù)值的區(qū)間是一階導(dǎo)數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.三次同理.
(3)解題過程中用到的定理:設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),在區(qū)間內(nèi)(a,b)可導(dǎo),則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)嚴(yán)格單調(diào)遞增(或遞減)的充分必要條件是:(1)對(duì)一切x∈(a,b),有f′(x)≥0(或f′(x)≤0);(2)在區(qū)間(a,b)的子區(qū)間上f′(x)不恒等于0.
以上三個(gè)例題僅講多次求導(dǎo)的應(yīng)用,并不排除有其他的簡(jiǎn)便解法,比如利用通分、提取公因式等技巧,先把要研究的問題等價(jià)轉(zhuǎn)化為另一個(gè)簡(jiǎn)單問題.本文旨在無從下手的情況下幫助考生找到一條可以繼續(xù)進(jìn)行的途徑.