对一道不等式恒成立问题解法的探究
2022-07-11梁红涛
梁红涛
不等式恒成立问题是不等式板块中具有代表性的一类问题.这类问题的实质是使不等式的解集包含于某一个区间,但我们往往无法直接求出不等式的解集,此时通常需将问题进行转化,运用函数的图象、性质以及不等式、导数的性质来解题.下面结合一道例题谈一談如何解答不等式恒成立问题.
该题主要考查对数函数、二次函数以及不等式.该不等式中含有对数式,很显然,我们无法通过解不等式求得问题的答案,需将问题进行合理转化,从其他角度寻找解题的思路.通过分析,笔者找到以下的解题思路.
思路一:利用函数的单调性求解
利用函数的单调性求解不等式恒成立问题,要先根据不等式的特点构造合适的函数模型,然后根据导函数与函数的单调性、函数单调性的定义来判断函数的单调性,求得函数的最值.一般地,f(x)≥a恒成立可转化为f(x)≥a;f(x)≤b恒成立可转化为f(x)≤b.
当a>l时,x→0,logx→-∞,x→0,
∴f(x)→-∞,这与f(x)>0相矛盾,
我们还可以将不等式中的参数a分离,然后构造函数,再利用导函数与函数的单调性之间的关系来判断函数的单调性,进而求得最值,这样也能将问题转
化为函数最值问题,从而求得参数的取值范围.
当a>1时,不满足题意;
思路二:借助函数的图象求解
对于形如或者可以变形为f(x)>(<)g(x)的不等
式,我们可采用数形结合法,借助函数的图象来分析
问题.首先画出函数y=f(x)和y=g(x)的图象,然后借助图形分析两个函数图象之间的位置关系,讨论使不等式恒成立的临界情形,据此建立关系式,求得问题的答案.
解:由logx-x>0得logx>x,
设y=logx,y=x,
当a>1时,不满足题意;
可见,函数的单调性和图象是解答不等式恒成立
问题的重要工具.因此在解题时,同学们要学会将不等式恒成立问题与函数关联起来,将问题转化为函数问题,利用函数的单调性、图象来解题.