喻金武
摘 要:近幾年的高考中,含參問題出現(xiàn)的頻率越來越高,其涉及的知識點較多,題目復(fù)雜多樣,它既是高考考查的熱點,也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的難點.以具體的例子介紹一些常見含參問題的求解方法.
關(guān)鍵詞:參數(shù);變元;分類;代換
含參問題一般是把不等式、函數(shù)、三角、幾何等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在一起,綜合性強(qiáng)、解法靈活等特點成為近幾年高考及高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽的熱點之一.含參問題的解題方法是多樣的,涉及各種數(shù)學(xué)思想和方法,下面通過例子來展示各種解題方法.
一、變量易位
變量易位是含參問題的一種重要解題策略.含參問題,一般含有兩個或多個變元,我們在解題過程中可視其中一個為主元,其余都看作參數(shù),可將多元問題化為一元問題,常??梢越档退季S難度.變量易位可分為兩種:
1.主次元互換
一般的,把已知范圍的變量看作自變量,另一個看作常量.
例1.對于0≤p≤4的一切實數(shù),不等式x2+px>4x+p-3恒成立,求x的取值范圍.
分析:解決這個問題需要應(yīng)用二次函數(shù)以及二次方程實數(shù)根分布原理,這是比較復(fù)雜的.若把x與p互換一下角色,即將p視為變量,x為常量,則上述問題可轉(zhuǎn)化為關(guān)于p的一次函數(shù)在[0,4]內(nèi)大于0恒成立的問題.
解:設(shè)f(p)=(x-1)p+x2-4x+3
當(dāng)x=1時,不滿足題意,
當(dāng)0≤p≤4時,f(p)>0恒成立,只要f(0)>0且f(4)>0
即x2-4x+3>0且x2-1>0解得x>3或x<-1.
2.多元問題確定主元
例2.對任意a∈[-1,1],函數(shù)f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值總大于0,求x的取值范圍.
解析:f(x)的表達(dá)式是以x為主元的,若按此思路做下去,就會被騙了,若以a為主元,則發(fā)現(xiàn)g(a)=f(x)=(x-2)a+x2-4x+4是以a為自變量的一次函數(shù).只要同時滿足g(1)>0及g(-1)>0即可,而
g(1)=(x-2)+x2-4x+4=x2-3x+2>0,g(-1)=(x-2)(-1)+x2-4x+4=x2-5x+6>0即x>3或x<1.
二、分段討論
合理分段討論是處理含參問題的基本思路,含參問題的字母取值范圍的求法通常需要用分段討論的方法來解決.
1.異元分類
例3.解不等式(log3x)2+(k+)x+1<0.
解:令log3x=t,則原方程可化為t2-(k+)t+1<0,即(t-k)(t-)<0,
當(dāng)k>即k>1或-1 當(dāng)k=,即k=k±1時,t∈?覫; 當(dāng)k<,即k<-1或0 故原不等式的解集為:當(dāng)k∈(-1,0)∪(1,+∝)時,x∈(,3k),當(dāng)k∈(-1,1)時,x∈?覫 2.同元分類 例4.設(shè)logx(2x+1) 解:根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性對x進(jìn)行分類: 當(dāng)0 綜上所述,x的取值范圍是(,). 3.轉(zhuǎn)變視角 利用等價變形、函數(shù)奇偶性及公式的合理選用,變換視角去 解題. 例5.設(shè)f(x)是偶函數(shù),x∈[-2,2],且x∈[0,2]時,f(x)為減函數(shù),解不等式f(1-a) 解:因為f(x)是偶函數(shù),則有f(-x)=f(x)=f(x) 從而不等式f(1-a) 又x∈[0,2]時,f(x)為減函數(shù),所以1-a>a,-2≤1-a≤2,-2≤a≤2,解得-1≤a≤. 故原不等式的解集為{a?誆-1≤a≤}. 4.數(shù)形結(jié)合 有些問題,僅限于數(shù)方面的考慮,在解決問題時,過程較為繁瑣,若既能分析數(shù)式特征,又能揭示幾何意義,巧妙結(jié)合,則更有利于問題的解決. 例6.設(shè)關(guān)于x的方程lg(ax-1)-lg(x-3)=1有解,求實數(shù)a的取值范圍. 解:原方程可化為:lg(ax-1)=lg10(x-3)從而ax-1=10(x-3)(x>3) 設(shè)y1=ax-1,y2=10(x-3)(x>3),其圖象分別為l1,l2,