楊忠慧
(河南省三門峽市陜州中學,河南 三門峽)
解決此類問題有一定的規律性,常見方法有:函數思想、分離參數、變換主元、數形結合等,其中分離參數轉換自變量是常用的方法。下面我將根據例題具體分析一下這些方法。
對于給出了參數范圍的“恒成立”問題,常把參數視為主元,把主元視為已知函數,即把原題視為參數的函數,從函數角度來解答。
例1.對于任意a∈[-1,1],函數f(x)=x2+(a-4)x-2a的值恒大于零,求x的取值范圍。
解:由題令 g(a)=(x-2)a+(x2-4x+4)>0 對 a∈[-1,1]恒成立。顯然x≠2。
∴g(a)是 a 的一次函數,要使 g(a)<0 在 a∈[-1,1]上恒成立,只需解之,得:x<1 或 x>3。
點評:此題若按分離法做,分離a得(x-2)a>4x-x2,需討論比較復雜。
變式:若例1中改為x∈[-1,1]上f(x)>0恒成立,則此題屬于二次函數區間定軸動題目。
點評:此題若用分離法不易解答。
通過這個例題,要使得學生掌握參數和未知數的轉換,從而更好更快地解決所遇到的問題。
通過恒等變形,將參數與主元分離出來,使不等式一邊只含參數,另一邊是與參數無關的主元問題,只需求出主元函數的最值。求主元函數的最值時,常用到配方法、基本不等式、函數單調性、三角函數值域等知識與方法。
解:∵x∈[1,+∞],要使f(x)>0恒成立,即使
即x2+2x+a>0對x∈[1,+∞]恒成立。
分離參數得:a>-(x2+2x)=-(x+1)2+1
當 x∈[1,+∞]時,g(x)=-(x+1)2+1,最大值為 3。
∴實數a取值范圍為:a>-3
點評:以上解法為分離參數法,這樣通過將含有未知數的移到一邊,可以很容易利用函數的性質求出最大值,進而可知實數a的取值范圍。此題若按函數思想,則此函數為雙勾函數,需討論,比較復雜。
例2.(2013高考新課標Ⅰ21)已知函數f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲線y=f(x)和曲線y=g(x)都過點P(0,2),且在點P處有相同的切線y=4x+2
(Ⅰ)求 a,b,c,d 的值。
(Ⅱ)若x≥-2時,f(x)≤kg(x),求k的取值范圍。
解:(Ⅰ)因為曲線y=f(x)和曲線y=g(x)都過點P(0,2),所以b=d=2;因為f′(x)=2x+a,故f′(0)=a=4;g′(x)=ex(cx+d+c),故g′(0)=2+c=4,故c=2;所以f(x)=x2+4x+2,g(x)=ex(2x+2)。
(Ⅱ)函數思想
令F(x)=kg(x)-f(x),則F′(x)=(kex-1)(2x+4),由題設可得F(0)≥0,故k≥1,令F′(x)=0得x1=-lnk,x2=-2。
①若1≤k≤e2,則-2 當x∈(x1,+∞)時,F′(x)>0,即F(x)在(-2,+∞)上最小值為F此時f(x)≤kg(x)恒成立; ②若 k=e2,F′(x)=(ex+2-1)(2x+4)≥0,故 F(x)在(-2,+∞)上單調遞增,因為F(2)=0所以f(x)≤kg(x)恒成立; ③若k>e2,則F(-2)=-2ke-2+2<0,故f(x)≤kg(x)不恒成立; 綜上所述,k 的取值范圍為[1,e2]。 點評:此題相較于上一題相對復雜,平時練習中,要善于利用函數思想進行思考,靈活解題。