例1.奇函數 f(x)是R上的減函數,若對任意的 x∈(0,1],不等式f(kx)+f(-x2+x-2)>0恒成立,求實數k的取值范圍。
解:∵f(kx)+f(-x2+x-2)>0,且 f(x)是R上的奇函數,減函數,
∴f(kx)>f(x2-x+2)
得到kx<x2-x+2 (1)
故當 x∈(0,1]時,
顯然有h(x)min=h(1)=3,∴k<3-1,即k<2
∴k的取值范圍為(-∞,2)
點評:按照常規(guī)思路,由(1)式轉化為x2-(k+1)x+2>0在x∈(0,1]上恒成立問題,可令g(x)=x2-(k+1)x+2,然后根據二次函數性質及對稱軸位置的變化,進行分類討論,得到:
解得k<-1或-1≤k<1或1≤k<2,從而求得k的取值范圍為(-∞,2)。這樣解就顯得比較煩瑣,因為有些不等式在區(qū)間上的“恒成立”問題,一般通過分離變量,轉化為函數的最值問題求解。就可以避免分類討論,使得解題過程簡明快捷,少走彎路。
例2.設 0<x<1,a>0且 a≠1,比較 |loga(1-x)|與|loga(1+x)|的大小。
分析:本例通常應分a>1與0<a<1兩種情況討論,但運用換底公式消去a,就可避免分類討論,從而達到簡化解題過程的目的。
解:運用作商比較法,
例3.設不等式mx2-2x-m+1<0對于滿足|m|≤2的一切m的值都成立,求x的取值范圍。
分析:本例為含參數的不等式,關鍵是對參數的處理,從表面上看,是一個關于x的一元二次不等式,實質上是一個關于m的一元一次不等式,并且已知它的解集為[-2,2],求參數的范圍。因此通過參數m與未知數x的地位的變化,借助于一次函數圖象,避免了繁雜的對參數的討論。
解:設 f(m)=(x2-1)m+(1-2x),它是以m為自變量的一次函數,其圖象為直線,由題意知,這條直線當x∈[-2,2]時,線段在y軸的下方,滿足它的為
例4.設定義在[-2,2]上的偶函數在區(qū)間[0,2]上單調遞減,若f(1-m)<f(m),求實數m的取值范圍。
分析:由函數的定義域知(1-m)∈[-2,2],m∈[-2,2],但是1-m與m到底是在[-2,0]、[0,2]的哪個區(qū)域內,不十分清楚,若就此討論,將十分復雜,如果注意到性質“如果是偶函數,那么 f(-x)=f(x)=f(|x|)”,問題解答就簡捷多了。
解:∵f(x)是偶函數,∴f(-x)=f(x)=f(|x|),
f(1-m)< f(m) f(|1-m|)< f(|m|)
又當x∈[0,2]時,f(x)單調遞減,
點評:本題運用了偶函數的一個簡單性質,從而避免了一場“大規(guī)?!钡挠懻?,將“曲徑”變“通途”。值得深思。