摘 要:分離參數(shù)法是解決函數(shù)恒成立問題常用的方法,通過等價的分離參數(shù),把求參數(shù)范圍問題轉(zhuǎn)化為恒成立問題中的最值問題,避免了對參數(shù)的討論,可達(dá)到化繁為簡的目的.
關(guān)鍵詞:含參不等式;分離參數(shù);恒成立;導(dǎo)函數(shù)
問題:若對于總有成立,求的取值范圍.
解法一
分析:(1)要使在上恒成立,只需函數(shù)在上的最小值大于等于零即可;(2)對于函數(shù)的最值問題,常見的方法有:配方法、均值不等式法、反函數(shù)法、換元法、數(shù)形結(jié)合、單調(diào)性法等;(3)要注意對參數(shù)進(jìn)行分類討論.
解:函數(shù)的定義域為
1.當(dāng)時,,此時在區(qū)間上單調(diào)遞減,,不成立,舍去。
2.當(dāng)時,.
(1)若,則在上,單調(diào)遞減,此時,不成立。
(2)若,令得或.因為當(dāng)時,時,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增。
①當(dāng)時,,此時函數(shù)在上的最小值為,不成立;②時,,此時函數(shù)在上的最小值為。要使在上恒成立,則,解得。
綜上所述,的取值范圍為。
從解法一的整個解題過程中可以看出,學(xué)生主要會遇到以下一些困難:
(1)準(zhǔn)確、不重不漏的對參數(shù)進(jìn)行分類.這里除了要對參數(shù)是否為零進(jìn)行討論,還要對參數(shù)值的正負(fù)進(jìn)行分別探究.最容易被忽略同時也是最難的是當(dāng)參數(shù)大于零時還要結(jié)合定義域討論方程兩根的情況,整個過程需要有較強(qiáng)的邏輯思維能力。(2)需要對二次函數(shù)有深刻的認(rèn)識和把握才能順利完成以上過程.對于很大一部分學(xué)生來說函數(shù)問題本來就是無法逾越的一道鴻溝,更不用說是含參二次函數(shù)了。(3)帶參數(shù)的計算問題對于計算能力稍弱的學(xué)生來說只能是望而卻步,況且這其中還有二次根式.
基于以上三點(diǎn)分析,尋求更為簡便解法的想法就油然而生了.跟據(jù)分離參數(shù)法的特點(diǎn)與優(yōu)勢,對本題中的參數(shù)與自變量進(jìn)行分離成為了解決這個問題的最佳選擇。
分離參數(shù)后的實施途徑也不唯一,可以用配方法、均值不等式等.對不等式進(jìn)行參數(shù)分離,然后選擇利用導(dǎo)數(shù)研究被分離出來的解析式的單調(diào)性并取到最值,整個過程思路清晰、模式簡單,能夠更好的突破傳統(tǒng)解法所面臨的障礙.
下面介紹分離參數(shù)法與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用解決這個例題.
解法二(分離參數(shù)法)
分析:要使在上恒成立,只需(分離參數(shù)a)在上恒成立,即大于或等于的最大值即可。
解:令(),則,令解得.
當(dāng)時,時,所以時有極大值(也是最大值),又,所以的取值范圍為。
可以看出,分離參數(shù)后解決本題就沒有太大問題了.相比于解法一,解法二是多么干凈簡潔的方法啊!
含參不等式的恒成立問題,綜合性比較強(qiáng),涉及的知識面也比較廣,如何從題干中找到突破口,往往讓學(xué)生苦惱,從以上兩種解法來看,可以說分離參數(shù)法為我們打開解決此類問題的了“另一扇門”.其次也可以看出,在分離參數(shù)后的解題途徑相比于配方法、基本不等式的性質(zhì)等方法,導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用更能使分離參數(shù)法令人信賴和接受,更有效地獲取最終的題解.
參考文獻(xiàn):
[1]劉光浩.解含參數(shù)不等式恒成立問題途徑及策略[J].高考,2018,03:51.
[2]陳正剛.導(dǎo)數(shù)在分離參數(shù)解法中的應(yīng)用[J].廣西教育,2009,24:85-86.
[3]陳芳.如何實現(xiàn)例題教學(xué)的“有效性”——從“參數(shù)分離法”說起[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2013,01:6-8.
作者簡介:王家見(1991.08-),男,漢族,云南省芒市人,本科學(xué)歷,中央民族大學(xué)附屬中學(xué)芒市實驗學(xué)校教師,主要研究方向:高中數(shù)學(xué)教學(xué)。
3340500338206