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        高中數(shù)學(xué)恒成立與存在性問(wèn)題的探究

        2016-11-16 03:50:34吳吉云
        新課程(下) 2016年9期
        關(guān)鍵詞:離石區(qū)洛必達(dá)定義域

        吳吉云

        (山西省呂梁市離石區(qū)江陰高級(jí)中學(xué))

        高中數(shù)學(xué)恒成立與存在性問(wèn)題的探究

        吳吉云

        (山西省呂梁市離石區(qū)江陰高級(jí)中學(xué))

        恒成立與存在性問(wèn)題是高中數(shù)學(xué)中常見(jiàn)的一種題型,基于學(xué)生的認(rèn)知水平對(duì)這種題型的理解比較吃力,特別是一題中恒成立與存在性問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)時(shí),學(xué)生更不容易把已知條件演繹出來(lái),針對(duì)這一困惑點(diǎn),通過(guò)對(duì)一道題的多種變式講解,讓學(xué)生對(duì)這類問(wèn)題的認(rèn)識(shí)更上一層樓.

        恒成立;任意的;存在;參變分離

        一、存在性問(wèn)題

        例1.函數(shù)(fx)=4x2-8x+2,存在x∈[1,2],使(fx)>2x+m成立,求m的取值范圍.

        解:因?yàn)榇嬖趚∈[1,2],使(fx)>2x+m成立.

        所以存在x∈[1,2],使(fx)-2x>m成立,即:((fx)-2x)max>m.

        令g(x)=(fx)-2x=4x2-10x+2,x∈[1,2],

        小結(jié):(1)存在x∈[a,b],使(fx)>m成立?(fx)max>m;

        (2)存在x∈[a,b],使(fx)<m成立?(fx)min<m.

        二、恒成立問(wèn)題

        變式1:函數(shù)(fx)=4x2-8x+2,對(duì)任意的x∈[1,2],使(fx)>2x+m恒成立,求m的取值范圍.

        解:因?yàn)閷?duì)任意的x∈[1,2],使(fx)>2x+m成立.

        所以任意的x∈[1,2],使(fx)-2x>m成立,即:((fx)-2x)min>m.

        令g(x)=(fx)-2x=4x2-10x+2,x∈[1,2],

        小結(jié):(1)對(duì)任意的x∈[a,b],使(fx)>m成立?(fx)min>m;

        (2)對(duì)任意的x∈[a,b],使(fx)<m成立?(fx)max<m.

        變式2:設(shè)函數(shù)(fx)=4x2-8x+2,對(duì)任意的x∈[1,)∪(,2],使(fx)>2x+m成立,求m的取值范圍.

        令g(x)=(fx)-2x=4x2-10x+2,x∈[1,)∪(,2],

        (2)恒成立、存在性問(wèn)題中,當(dāng)參變分離后構(gòu)造出的新函數(shù),求新函數(shù)的最值時(shí),當(dāng)最值取不到時(shí),要考慮m取值范圍中“=”的取舍.

        例2.設(shè)函數(shù)(fx)=x ln x-a,函數(shù)(fx)<0在(0,)上恒成立,求

        a的取值范圍.

        當(dāng)x=0時(shí)g(x)取最大值,但此時(shí)g(x)無(wú)意義.所以用洛必達(dá)法則求解.

        ∴a≥0

        小結(jié):此題中g(shù)(x)在x=0時(shí)取最大值,但g(x)在x=0處無(wú)意義,所以用洛必達(dá)法則求解(極限思想).

        三、結(jié)語(yǔ)

        解決恒成立與存在性問(wèn)題首選參變分離,參變分離后都可以轉(zhuǎn)化為求構(gòu)造出的新函數(shù)的最值問(wèn)題,在求新函數(shù)的最值時(shí)有三種情況:(1)在定義域內(nèi)最值存在(如例1和變式1);(2)在定義域內(nèi)最值不存在,但在定義域端點(diǎn)值處取最值并且在該點(diǎn)處有意義(如變式2),此時(shí)可以借助端點(diǎn)值所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值求參數(shù)的取值(注意參數(shù)端點(diǎn)值的取舍);(3)在定義域內(nèi)最值不存在,但在定義域端點(diǎn)值處取最值并且在該點(diǎn)處無(wú)意義(如例2),此時(shí)可以用洛必達(dá)法則解決.

        [1]佟成軍,馮善狀.一道試題講評(píng)的“幕后臺(tái)前”[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上旬),2013(6):17-20.

        [2]張良超.高三解題:想得好才能做好[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上旬),2012(10):27-29.

        ·編輯張慧

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