例谈解答含参不等式恒成立问题的两个小措施

2023-06-22 18:44罗强魏瑞英
语数外学习·高中版上旬 2023年3期
关键词:结合法式子最值

罗强 魏瑞英

含参不等式恒成立问题常与函数、导数、平面几何、方程、不等式、三角函数等知识相结合,侧重于考查同学们的分析和逻辑思维能力.这类问题的难度往往比较大,很多同学经常不知该如何应对.事实上,我们只要选用恰当的方法,就能使问题迎刃而解.下面,谈一谈解答含参不等式恒成立问题的两个小措施.

一、数形结合

为了降低解答含参不等式恒成立问题的难度,我们可以采用数形结合法来解题.首先,将不等式进行适当的变形;然后,挖掘不等式中代数式的几何意义,如将y=ax+b看作一条直线,将y=(a-x)2看作一条抛物线,将y=a2看作指数函数;再画出相应的几何图形,通过分析图形之间的位置关系、研究图形的几何性质,来建立使不等式恒成立的式子,从而使问题获解.

由图可知当a>1或a<-1时,函数f(x)的图象始终在y=1的上方,此时f(a)>1恒成立,

所以a的取值范围为(一∞,一1)U (1,+∞).

解答本题,主要运用了数形结合法.要使f(a)>1恒成立,只需使函数f(x)的图象始终在y=1的上方.于是根据函数f(x)的解析式,在同一平面直角坐标系内作出函数f(x)与直线y=1的图象,结合图形讨论两个图象的位置关系,便可顺利解题.

本题若采用常规方法直接求解,比较复杂,借助图形可以更直观便捷地求得问题的答案,先将不等式两侧的式子看作两个函数解析式,并在同一平面直角坐标系内作出两个函数的图象,只要使函数f(x=(x一1)2的图象始终位于函数f(x)= logax图象的下方,便可使不等式恒成立;再建立新的不等式,即可求出倪的取值范围.运用数形结合法解答含参不等式恒成立问题,可以達到事半功倍的效果.

二、分离参数

有些含参不等式中的参数很容易分离,此时可采用分离参数法来解答含参不等式恒成立问题.常见的思路是先将不等式变形,使参数分离,通常可把参数单独放在不等式的一侧,另一侧是含有变量的式子;然后将变形后不含有参数的式子构造成函数,这样便可将不等式恒成立问题等价转化为函数最值问题;最后利用导数法、基本不等式法、函数的单调性等求得函数的最值,就能通过求函数的最值求得参数的取值范围.

在分离参数时,要关注参数a前面的系数的符号,若为负数,需根据不等式的性质将不等式的符号加以改变,得到一个一端含有参数、另一端不含参数的不等式,冉利用导数法求得不含有参数式子的最值,即可解题,

总之,求解含参不等式恒成立问题的方法很多,除了上述方法,还有函数最值法、单调性法、变更主元法等.但无论运用哪种方法解题,我们都想要仔细研究不等式的结构特征,并将其进行合理的变形,以便挖掘出代数式的几何意义,分离出参数,构造出合适的函数模型,运用恰当的方法破解难题.

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