黃祖銘
參數(shù)廣泛地存在于中學數(shù)學的各類問題中,含參問題是近年來高考重點考查的熱點問題之一,特別在2014年福建省各地市的質(zhì)檢中屬于高頻考點,也是學生的一大難點.以命題的條件和結論的結構為標準,含參數(shù)的問題可分為兩種類型.一種類型的問題是已知參數(shù)范圍,探索命題結論;另一種類型的問題是已知命題結論,探索參數(shù)范圍.本文結合2014年福建省各地市質(zhì)檢,就分類討論問題類型一的解題思想方法作探討,不妥之處,敬請指正.
類型:已知參數(shù)范圍,探索命題結論,根據(jù)參數(shù)在允許值范圍內(nèi)的不同取值(或取值范圍),探求命題可能出現(xiàn)的結果,然后歸納出命題的結論.
解決該類型的參數(shù)問題,通常要用“分類討論”的方法,即根據(jù)問題的條件和所涉及的概念,運用的定理、公式、性質(zhì)及運算的需要,圖形的位置等進行科學合理的分類,然后逐類分別加以討論,探求出各自的結果,最后歸納出命題的結論,達到解決問題的目的.它實際上是一種化難為易、化繁為簡的解題策略和方法.
一、根據(jù)運算的需要確定分類標準
例1:解關于x的不等式組log■2x<2log■x(a-1)x■0且a≠1.
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,因此1為標準進行分類,
(Ⅰ)當0 (Ⅱ)當a>1時,可解得:x>20 (1)當1 (2)當a>3時,解集為(2,■). 綜上所述:當03時,解集為(2,■). 二、根據(jù)參數(shù)的范圍確定分類標準 例2:【2014年寧德質(zhì)檢題】20.已知數(shù)列{a■}滿足a■=t>1,a■=■a■.函數(shù)f(x)=ln(1+x)+mx■-x(m∈[0,■]),試討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性. 分析:本例涉及函數(shù)與導數(shù)等基礎知識,考查運算求解能力、推理論證能力,考查分類與整合思想、數(shù)形結合思想、函數(shù)與方程思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想等.對于含參的單調(diào)性問題,參數(shù)的不同取值對函數(shù)的單調(diào)性有著不同的影響,關鍵是如何分類,主要結合參數(shù)取值范圍中尋找分類的臨界點,如本題的臨界點就是m=0,m=■,以及對分子為0的取值進行分類討論. 解:f′(x)=■+2mx-1=■=■(x>-1), 當m=0時,f′(x)=■,當-1 ∴函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(-1,0),減區(qū)間是(0,+∞); 當0 當0 當0 X>-1+■時,f′(x)>0, ∴函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(-1,0)和(-1+■,+∞),減區(qū)間是(0,-1+■); 當m=■時,x■=x■=0,f′(x)=■≥0, ∴函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(-1,+∞),無減區(qū)間.(7分) 綜上所述,當m=0時,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(-1,0),減區(qū)間是(0,+∞); 當0 當m=■時,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(-1,+∞),無減區(qū)間. 三、根據(jù)參數(shù)存在性確定標準 例3:【2014年寧德質(zhì)檢題】19.在平面直角坐標系xOy中,已知曲線C■上的任意一點到點A(-1,0),B(1,0)的距離之和為2■. (Ⅰ)求曲線C■的方程; (Ⅱ)設橢圓C■:x■+■=1,若斜率為k的直線OM交橢圓C■于點M,垂直于OM的直線ON交曲線C■于點N. (i)求證:|MN|的最小值為■; (ii)問:是否存在以原點為圓心且與直線MN相切的圓?若存在,求出圓的方程;若不存在,請說明理由. 分析:本小題考查橢圓的標準方程與性質(zhì)、直線與圓錐曲線的位置關系等基礎知識,考查推理論證能力、運算求解能力,考查分類與討論、化歸與轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結合思想等. 解:(Ⅰ)由橢圓定義可知曲線C■的軌跡是橢圓,設C■的方程為■+■=1(a>b>0),所以2a=2■,c=1,則b=1,故C■的方程■+y■=1. (Ⅱ)(ⅰ)證明:當k=0,M為C■長軸端點,則N為C■短軸的端點,|MN|=■. 當k≠0時,設直線OM:y=kx,代入x■+■=1, 整理得(x+3k■)x■=2,即x■=■,y■=■,所以|OM|■=x■+y■=■. 又由已知OM⊥ON,可設ON:y=-■x,同理得|ON|■=■, 所以|MN|■=|OM|■+|ON|■=■+■=(2+2k■)·■, 又|MN|■-2=■=■>0, 所以|MN|的最小值為■. (ⅱ)存在以原點為圓心且與直線MN相切的圓. 設Rt△MON斜邊上的高為h,由(Ⅱ)(ⅰ)得當k=0時,h=■; 當k≠0時,|OM|·|ON|=■·■, 又|MN|=■ (12分) 由|MN|·h=|OM|·|ON|,得h=■=■, 故存在以原點為圓心,半徑為■且與直線MN相切的圓,圓的方程為x■+y■=■. 四、分類討論的方法和步驟 (1)確定是否需要分類討論及需要討論時的對象和它的取值范圍; (2)確定分類標準科學合理分類; (3)逐類進行討論得出各類結果; (4)歸納各類結論. 例4:解關于x的不等式:■≥a-x. 略解:運用數(shù)形結合的思想解題如圖: 在同一坐標系內(nèi)作出y=■和y=a-x的圖像, 以L■,L■,L■在y軸上的截距作為分類標準 知:當a≤-1時,-1≤x≤3;