破解含参不等式问题的几个“妙招”
2023-07-13吕庆华
吕庆华
含参不等式恒成立问题具有较强的综合性,且难度一般较大,通常会综合考查方程、函数、导数、不等式等知识点的应用.解答这类问题,可以从不同的角度入手,寻找到不同的解题思路.下面介绍几个破解含参不等式问题的“妙招”,以帮助大家提升解题的效率.
一、数形结合
数形结合法是解答数学问题的常用方法.通过数与形之间的相互转化,将不等式恒成立问题转化为函数图象的交点、位置关系问题,即可通过研究图形,破解不等式恒成立问题.在研究图形时,要特别关注临界的情形,如有1个交点、有2个交点、相切等情形.
例1.若当 x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2 解: 不等式两边的式子都是简单基本函数,于是分别画出两个函数的图象,将不等式恒成立问题转化为f2(x)=loga x 的图象始终在 f1(x)=(x -1)2的上方的位置关系问题.结合图形来分析 f2(x)=loga x 的图象始终在f1(x)=(x -1)2的上方的临界情形:两个图象的最高点在同一个位置,即可解题. 二、分离参数 对于含有参数的不等式恒成立问题,通常需将参数与变量分离,可先将不等式化为一边有参数、另一边无参数的形式;再根据已知条件,讨论不含有参数的式子的取值范围,进而确定参数的取值范围. 例2.已知函数 f (x)=ax -4x -x2,當 x ∈(0,4]时,f (x)<0恒成立,求实数 a 的取值范围. 解: 解答本题,要先将实数 a 与变量 x 分离开;再根据 g(x) 的单调性求得当 x ∈(0,4] 时 g(x) 的值域,进而求出实数 a 的取值范围.在分离参数时,要注意判断参数的正负值是否会对不等式的符号产生影响. 三、分类讨论 由于参数的取值往往不确定,所以在解答不等式恒成立问题时,我们通常需要对参数或某些变量进行分类讨论.确定分类讨论的标准和对象是用分类讨论法解题的关键. 例3 解; 该不等式为二次式,且二次项的系数大于0,但方程的判别式对函数 F(x) 和m的取值有影响.于是采用分类讨论法,分△ ≥ 0和△< 0 两种情况讨论 F(x) ≥ 0 时 m 的取值. 虽然不等式恒成立问题的难度较大,但是我们只要掌握了解答此类问题的几个“妙招”,就能在解题时做到游刃有余.