浙江省湖州中學(xué) 朱月華 李連方 (郵編:313000)
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如何成就必要條件
——絕對(duì)值不等式在函數(shù)最值中的應(yīng)用
浙江省湖州中學(xué)朱月華李連方(郵編:313000)
二次函數(shù)與絕對(duì)值都是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容.其中含參數(shù)絕對(duì)值的二次函數(shù),由于涉及思想方法多、綜合性強(qiáng)、分析能力要求高等特點(diǎn),在高考中也常有體現(xiàn).隨著浙江省數(shù)學(xué)高考“導(dǎo)數(shù)退位,函數(shù)扶正”,含參絕對(duì)值二次函數(shù)的題型在各種模擬卷中屢屢出現(xiàn),尤其是含二元參數(shù)的問(wèn)題更是讓學(xué)生感到很棘手.下面筆者結(jié)合一堂教學(xué)課,也談解法,更貴反思,望同行批評(píng)指正.
1案例呈現(xiàn)
師:那么f(x)的最值該怎么求?
師:現(xiàn)在最大值已經(jīng)找到,該考慮如何求M(a,b)的最小值.
師:很好,由于分類(lèi)討論后a+t分范圍已知,所以把它當(dāng)作一個(gè)整體,利用絕對(duì)值不等式消去另一個(gè)參數(shù)a2,求得了M的范圍,所以第二類(lèi)應(yīng)該怎么做?
師:很好,學(xué)生4學(xué)了第一類(lèi)的做法,成功消去了a2,那么其他同學(xué)都是這樣消去a2的嗎?
生5:我用的是
生6:這樣的話,消去a2的方法有很多,最小值到底是多少呢?(學(xué)生茫然)
師:其實(shí),我們前面利用絕對(duì)值不等式得到了M的范圍,都是必要條件,要想得到最小值,必須驗(yàn)證等號(hào)是否能取到.現(xiàn)在請(qǐng)大家算一下,生4和生6等號(hào)是否能取到?
生4:我這樣做,等號(hào)取到的條件是:
生5:我這樣做,等號(hào)取不到.
評(píng)注對(duì)于這種含二元參數(shù)的絕對(duì)值函數(shù)問(wèn)題,我們利用可疑點(diǎn)找到函數(shù)的最大值后,利用絕對(duì)值不等式消去一個(gè)元,再利用函數(shù)的思想得到最大值的最小值.但這只是一個(gè)必要條件.由于消去一元的方法不唯一,所以必須驗(yàn)證等號(hào)是否能取到.就像我們這里的生5,這樣消元,是不能求出最小值的.
師:其實(shí)在上題的結(jié)論中我們發(fā)現(xiàn),最終等號(hào)取到的條件是t+a=-1,即-a=t+1,且f(t)=f(t+2)=-f(-a)=M,那么再請(qǐng)大家思考,我能否利用必要條件,直接把兩元都消去?
師:我們一起試試看,行不行?
評(píng)注對(duì)于這種含二元參數(shù)的絕對(duì)值函數(shù)問(wèn)題,若要利用絕對(duì)值不等式消去二元,必須要有三個(gè)不等式,即用兩個(gè)端點(diǎn)和一個(gè)極值點(diǎn),而最終要使得等號(hào)能取到,必須是兩個(gè)端點(diǎn)的函數(shù)值相等,并且等于極值的相反數(shù).所以對(duì)于二次函數(shù)的問(wèn)題,取的極值點(diǎn)必須是兩端點(diǎn)的中點(diǎn).
2方法應(yīng)用
如果利用必要條件:
然后利用絕對(duì)值不等式,消去參數(shù)a、b.
為了最終取到等號(hào),則設(shè)
3推廣函數(shù)類(lèi)型,總結(jié)提煉方法
區(qū)間[-1,1]上是單調(diào)的,為了成就必要條件,f(-1)與f(1)的符號(hào)相反,應(yīng)該利用絕對(duì)值不等式:
2(m+n)M≥
(收稿日期:2016-04-15)