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        構造函數(shù)法求解不等式問題

        2015-04-29 00:00:00綦婷
        新課程·下旬 2015年9期

        摘 要:不等式求解及證明問題日益收到命題者的青睞,借用不等式來考核函數(shù)的應用已成為熱點,對學生來說,通過構建函數(shù)來解決不等式的問題也成為公認可行的方法。以構造函數(shù)法求解不等式的問題展開相應論述。

        關鍵詞:構造函數(shù);不等式;高中數(shù)學

        從教學、解題經(jīng)驗中,我們不難發(fā)現(xiàn)在求解函數(shù)不等式問題中,若直接構造函數(shù)可能會使解題陷入困境。構建函數(shù)是解決不等式問題的有效方法,如何在解題過程中構建函數(shù)顯得十分重要。

        一、通過移項構建函數(shù)

        將不等式的一邊進行移項,使不等式的一邊為零,然后構造函數(shù),將不等式問題轉化成探究函數(shù)與x軸之間的位置關系問題,這是構建函數(shù)解決不等式問題中最為簡便的方法,也是應用最多的方法。比如,證明當x>1時,lnx+x-1<2x-2恒成立這個問題,首先將不等式進行移項處理,變不等式為lnx-x+1<0,構建函數(shù)f(x)=lnx-x+1,當x>1時,f'(x)=1/x-1<0,則有f(x)在(1,+∞)遞減,故f(x)1時,lnx-x+1<0恒成立,那么lnx+x-1<2x-2恒成立也就得證。

        二、通過不等式兩邊去對數(shù)的形式構建函數(shù)

        對于一些包含指數(shù)型參數(shù)的不等式,通過簡單移項構造函數(shù)是很難解決問題的,這時就需要使用取對數(shù)的方法把不等式轉化成普通不等式,再進行函數(shù)構造。

        三、巧妙調(diào)整不等式結構

        有的不等式中會出現(xiàn)兩個“x”,這樣的不等式就要巧妙地調(diào)整結構,將x1和x2調(diào)整到不等式的兩邊,例如,已知函數(shù)f(x)=(a+ 1)lnx+ax2+1,證明:當a≤-2時,對任意x1,x2∈(0,+∞),不等式 |f(x1)-f(x2)|≥4(x1-x2)恒成立。假設x1≥x2>0,因為a≤-2,又f(x)在(0,+∞)上遞減,所以|f(x1)-f(x2)|≥4(x1-x2)可以變?yōu)閒(x2)+4 x2≥f(x1)+4x1,其中x1,x1∈(0,+∞),這樣便可以構建函數(shù)g(x)=f(x)+4x,轉化成求g(x)單調(diào)性問題。

        參考文獻:

        華東師范大學數(shù)學系.數(shù)學分析[M].北京:高等教育出版社,2001.

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