董亞亞
由于“雙變量”問題能夠較好地考查學生分析問題、解決問題的實際能力,突出地體現(xiàn)了抽象思維能力、邏輯推理能力以及數(shù)學運算求解能力在解題中的靈活、綜合運用,所以此類試題備受各級各類考試命題者的青睞.那么,如何突破雙變量問題,提升數(shù)學核心素養(yǎng)呢?為了有效解決這個問題,本文擬通過歸類解析的形式加以具體剖析,旨在幫助學生理清常用解題策略,進一步培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)以及良好的數(shù)學思維品質(zhì).
一、雙變量不等式恒成立問題
由于以函數(shù)為載體設(shè)置的“雙變量”不等式恒成立問題,往往與函數(shù)的單調(diào)性具有某種緊密聯(lián)系,所以處理此類問題的關(guān)鍵就是在適當變形的基礎(chǔ)上,準確分析恒成立不等式的外在結(jié)構(gòu)特點,以便靈活構(gòu)造新函數(shù),并運用新函數(shù)的單調(diào)性,巧妙求解目標問題.
1.根據(jù)“雙變量”分式不等式恒成立,求參數(shù)的取值范圍
一般地,遇到含有“雙變量”的分式不等式恒成立,可通過去掉分母進行適當?shù)淖冃?,使得不等式兩邊的外在結(jié)構(gòu)相同,從而便于構(gòu)造函數(shù),并靈活運用函數(shù)的單調(diào)性解題,
評注 根據(jù)題設(shè)條件,將分式不等式轉(zhuǎn)化為整式不等式,有利于幫助迅速發(fā)現(xiàn)不等式的外在結(jié)構(gòu)持點,進而極易想到構(gòu)造函數(shù),并靈活運用函數(shù)的單凋性巧妙解決目標問題.
2.根據(jù)“雙變量”絕對值不等式恒成立,求參數(shù)的取值范圍
一般地,遇到含有“雙變量”的絕對值不等式恒成立,可借助函數(shù)的單調(diào)性以及不等式知識,靈活去掉絕對值實施適當變形,使得不等式兩邊具有相同的外在結(jié)構(gòu),從而有利于構(gòu)造新函數(shù),并靈活運用新函數(shù)的單調(diào)性,順利求解參數(shù)的取值范圍,
評注 本題設(shè)出x1,x2的大小關(guān)系,可將題設(shè)約束條件中的兩個絕對值符號去掉,顯然有利于發(fā)現(xiàn)不等式具有的外在結(jié)構(gòu)特點,進而構(gòu)造新函數(shù),并借助導數(shù)知識可獲得含參不等式恒成立,最后利用“分離參數(shù)法”即可順利求解參數(shù)的取值范圍,
二、涉及“任意、存在”字眼的雙變量問題
處理涉及“任意、存在”字眼的雙變量問題時,首先要準確理解全稱量詞“任意”與存在量詞“存在”的具體含義:其次解題最關(guān)鍵的地方就是將題設(shè)已知條件中含有全稱量詞或存在量詞的約束條件,等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)值域之間的關(guān)系,或者等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)最值之間的大小關(guān)系:最后再通過構(gòu)建不等式組或不等式進行靈活分析、求解.
1.根據(jù)“任意、存在型等式成立”,求參數(shù)的取值范圍
一般地,如果題設(shè)條件中給出了“對任意x1∈A,都存在x2 ∈B,使得f(x1)=g(x2)成立”,對于這樣的雙變量問題,可將之等價轉(zhuǎn)化為:函數(shù)廠(x)的值域(當X∈A時)是函數(shù)g(x)的值域(當x∈B時)的子集,然后再通過構(gòu)建不等式組即可順利獲解.為了便于記憶,可將此轉(zhuǎn)化策略簡記為“任意值域是存在值域的子集”.
評注 本題求解關(guān)鍵點有兩個:一是將“任意、存在型等式成立”問題,等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)值域的包含關(guān)系:二是根據(jù)值域的包含關(guān)系,準確構(gòu)建含有參數(shù)的不等式組.
2.根據(jù)“存在、存在型等式成立”,求參數(shù)的取值范圍
評注解題關(guān)鍵點:一是將“存在、存在型等式成立”問題,等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)值域的交集非空;二是靈活借助求補思想(因為直接分析較為繁瑣),巧妙求解參數(shù)的取值范圍.
3.根據(jù)“任意、存在型不等式成立”,求參數(shù)的取值范圍
(1)如果題設(shè)條件中給出了“對任意x1∈A,都存在x2,∈B,使得f(x1)
(2)如果題設(shè)條件中給出了“對任意x1,∈A,都存在x2∈B,使得f(x1)>g(x2)成立”,對于這樣的雙變量問題,可將其等價轉(zhuǎn)化為:函數(shù)f(x)的最小值(當x∈A時)大于函數(shù)g(x)的最小值(當x∈B時),然后再通過解不等式即可順利獲解.為了便于記憶,可將此轉(zhuǎn)化策略簡記為“任意的最小值大于存在的最小值”,
評注 本題涉及雙勾函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與不等式知識的綜合運用,具體解題時,首先要理清題設(shè)約束條件可等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)最大值之間的不等關(guān)系,然后準確構(gòu)建不等式求解,
總之,結(jié)合上述歸類解析可知:分析、解決雙變量問題,必須以題設(shè)含有雙變量的約束條件做為解題的切入點,如果是雙變量不等式恒成立,則需要在適當變形的基礎(chǔ)上,靈活構(gòu)造函數(shù),并運用函數(shù)的單調(diào)性解決問題:如果是涉及“任意、存在”字眼的雙變量問題,則需要在等價轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,靈活運用函數(shù)的值域(或者最值),構(gòu)建不等式組(或者不等式)解決問題,一言以蔽之,突破雙變量問題,能夠提高學生的解題能力,提升數(shù)學核心素養(yǎng).
(收稿日期:2022 - 03 - 02)C67D70A0-60EF-486A-8BDD-4C4CE3174891