构造函数,巧解含参不等式

2019-06-05 02:54江苏省射阳县陈洋中学黄晓丽
数学大世界 2019年9期
关键词:主元定义域式子

江苏省射阳县陈洋中学 黄晓丽

构造函数法在含参不等式中应用得十分广泛,就是利用转化的思想,通过构造函数将含参不等式进行转化,然后充分利用函数的性质去解决含参不等式问题。所以,学生要清楚地知道构造函数的方法也是解决含参不等式的一种方法,教师在实际教学过程中要不断地灌输,日积月累,学生的成绩就会有质的飞跃。

一、构造函数——分离参数

学生在求解含参不等式问题时,有时候进行分类讨论反而会显得十分复杂,这时候,学生可以学会将含有参数的式子进行合理的变形,把含参不等式中的参数分离出来,将含参不等式表示成一端只包含参数的式子,另一端则是转换成与参数不等式没有关系的式子,然后利用构造函数的方法,用函数的单调性与性质去讨论原不等式的解集的情况。

分析:不等式的两边只有一个a,所以就比较容易想到运用“分离参数”法,将参数a 分离出来,将含有x 的放在一边,根据定义域,列出一边只有a,一边只有x 的不等式,构造函数,用函数的性质求函数的最小值,根据函数的最小值求出实数a 的取值范围。

评注:本题中,学生仔细观察题目中给的式子,就会发现本题的参数是a,因此思路由此打开,将参数a 与自变量x 分离出来,带有自变量x 的放到一边构造出函数,回归到学生熟悉的求解函数最值的形式,提升了解题的效率。

二、构造函数——变更主元

所谓“变换主元”法,就是在求解含参不等式问题时,选取其中的一个字母作为主元,将其他的字母看作常数,然后构造出函数,通过利用函数的特点与性质,求出函数的最值,最后再返回到含参不等式中,正确地求解含参不等式的范围。

例2 对于满足0 ≤p ≤4 的一切实数,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,试求x 的取值范围。

分析:欲求x 的取值范围,在满足定义域的情况下,学生就可以将字母p作为自变量,x作为参数,利用“变更主元”的方法构造出函数,将含参不等式问题转化成函数问题,利用函数的性质正确地求解。

解:根据题意,由x2+px>4x+p-3 可得,p(x-1)+x2-4x>0,令f(p)p(x-1)+x2-4x+3,p ∈[0,4]。此时f(p)为一次函数,若f(p)>0 在p ∈[0,4]上恒成立,那么只要f(0)>0,f(4)>0,综合以上所述,x 的取值范围为(-∞,1)∪(3,+∞)。

评注:此题学生要注意的就是在变更主元构造函数的过程中,主元不要过于复杂,要已知主元的定义域,不然学生构造的主元就没有意义了。

三、构造函数——还原导数

导数、函数以及含参不等式这三者之间存在密切的联系,学生在求解含参不等式的过程中,导数还原也不失为一种方法,其操作过程就是还原导数,然后构造出函数,再利用函数的性质求解。

例3 设函数f'(x)是奇函数f(x)(x ∈R)的导函数,f(-1)=0。当x>0 时,f'(x)-f(x)<0,试求使得f(x)>0 成立的x 的取值范围。

分析:根据题意,学生可以知道f'(x)是f(x)的导函数,那么在已知条件的基础上,当x>0 时,f'(x)-f(x)<0,学生可以联想到的导函数为,然后构造出函数,正确求解。

评注:学生在求解的过程中,如果看到题中有导函数,就可以思考是否有和某个函数的导函数相似的地方,这或许就是解题的关键所在。因此,学生在解题的过程要足够细心,不遗漏一个条件,方能找到切入点打开思维。

总之,构造函数的方法是解决含参不等式问题的一大法宝。不等式问题与函数有着密切的联系,就像方程与函数的联系一样,学生要想掌握构造函数的这几种方法,就需要不断地练习,找寻到问题的关键所在,才能解决根本的问题,才能突破自己,收获事半功倍的效果。

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