郝淑萍
甘肅省武威市涼州區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 (733000)
我們在運用導(dǎo)數(shù)解決有關(guān)函數(shù)問題時,經(jīng)常在對導(dǎo)函數(shù)的分類討論中,由于不能正確劃分分類標(biāo)準(zhǔn)造成解題失誤.本文針對這個問題,通過分析和研判典型問題的求解,進一步探討幾種常用的確定分界點的方法,供讀者朋友參考.
例1 已知函數(shù)f(x)=axlnx+2x(a∈R),試討論f(x)的極值情況.
點評:求出導(dǎo)函數(shù)后,如果能直接看出參數(shù)是確定導(dǎo)函數(shù)的因素之一,應(yīng)該通過討論確定導(dǎo)函數(shù)的符號.此類問題是比較簡單的一類分類討論問題,通過對參數(shù)分類,就能直接確定導(dǎo)函數(shù)的正負號,這樣原函數(shù)的單調(diào)性就隨之而出了.
①當(dāng)a≤1時,f′(x)≥0,所以函數(shù)f(x)在[1,2]上單調(diào)遞增,所以f(x)max=f(2)=aln2-a≥0成立,解得a≤0,所以a≤0.
綜上可得,實數(shù)a的取值范圍是(-∞,0].
點評:首先需要確定導(dǎo)函數(shù)零點是否分布在定義域內(nèi),若不能確定,應(yīng)該要分類討論.本解法中,抓住導(dǎo)函數(shù)f′(x)的零點a是否在定義域[1,2]內(nèi)進行討論,非常重要,從而可確定函數(shù)在給定區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性,然后容易求出最值.
例4 已知函數(shù)f(x)=lnx+x+1-m(x2+2x).若對任意的x>0,都有f(x)≤0成立,試求整數(shù)m的最小值.
①當(dāng)m≤0時,由于x>0,則2mx-1<0,x+1>0,知f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,又f(1)=ln1-m×12+(1-2m)+1=-3m+2>0,不合題意,故舍去.
點評:如果導(dǎo)函數(shù)是一個關(guān)于參數(shù)的二次三項式,首先要對最高項的系數(shù)分類討論,根據(jù)二次項系數(shù)的正、負號,判斷二次函數(shù)圖象的開口方向,從而可確定導(dǎo)函數(shù)的變號零點.
綜上,實數(shù)k的取值范圍為(-∞,1).
點評:在求導(dǎo)后,若導(dǎo)函數(shù)是二次函數(shù)或與二次函數(shù)有關(guān),而此時的含參數(shù)的二次函數(shù)又無法確定零點,通過找對稱軸作為分界點,進行分類討論是常見的選擇之一.
例6 若不等式x2-mx+1+ex+2≥0恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
點評:在一些求參數(shù)范圍問題時,常可以采取分離參數(shù)的方法,將問題轉(zhuǎn)化為另一個函數(shù)求最值問題,而在分離時需要通過分類討論才能達到目的.
分類討論是一個重要的數(shù)學(xué)思想方法,這也是高考試卷中經(jīng)常出現(xiàn)的題型,具有很強的區(qū)分度,如果能比較有效的掌握一類問題的分類解決,就可能得到一個滿意的成績,也可能使人生上升到一個新的成長平臺,故而不可言輕易放棄.