摘 要:在求解不等式恒成立问题中,在不等式中反解出参数的表达式,利用
大于函数的最大值,则大于它的所有值;小于函数的最小值,则小于它的所有值想法。利用导数求出函数的最值,进而求出参数的取值范围。
关键词:函数的值域;单调性;导数;不等式;分离参数;等价转化
近几年的高考数学题中,对函数和导数的考察侧重于理解和应用,试题有一定的综合性,并与数学思想方法紧密结合,对分类讨论思想、函数与方程思想、数形结合思想等进行了深入的考察。
导数的主要应用之一是利用导数讨论函数的单调性,以及求参数的取值范围。在高考数学21题压轴题中,通常需要区分参数的不同情况进行讨论,再利用导数与函数的单调性之间的关系就可以解决问题,但往往解题时分类较多,解法很繁,若能反解出参变数a,转化为求函数的最值,进而求出参数范围,则过程简便很多。
结论若x∈A时,f(x)>a(或f(x)≥a)恒成立,则a 例1 若函数f(x)=x2+ax+1x在(12,+ SymboleB@ )上是增函数,求实数a的取值范圍。 解:∵f′(x)=2x+a-1x2≥0在(12,+ SymboleB@ )上恒成立 即a≥1x2-2x在(12,+ SymboleB@ )上恒成立 又y=1x2-2x在(12,+ SymboleB@ )上单调递减 ∴y<1122-2×12=3 ∴a≥3 例2 已知函数f(x)=3x3-ax2+x-5在[1,2]上单调递增,求实数a的取值范围。 解法一 由题意得 f′(x)=9x2-2ax+1≥0在x∈[1,2]上恒成立, 即a≤12(9x+1x)在x∈[1,2]上恒成立。 设h(x)=9x+1x,又h′(x)=9-1x2, 当x∈[1,2]时,h′(x)>0, ∴h(x)在[1,2]上单调递增, ∴h(x)min=9+1=10,欲使a≤12(9x+1x)在x∈[1,2]上恒成立, 需a≤12(9x+1x)min,即a≤5。 解法二 由题意得 f′(x)=9x2-2ax+1≥0在x∈[1,2]上恒成立, ∴f′(x)min≥0,x∈[1,2]。 当a9≤1,即a≤9时,f′(x)在[1,2]上单调递增, ∴f′(x)min=10-2a。由a≤9 10-2a≥0得a≤5; 当1 f′(x)min=f(a9)=1-a29。由9 1-a29≥0得a∈; 当a9≥2,即a≥18时,f′(x)在[1,2]上单调递减, ∴f′(x)min=f′(2)=37-4a。由a≥18 37-4a≥0得a∈。 综上得a的范围是a≤5。 解法三 由题意得f′(x)=9x2-2ax+1。 当Δ≤0时,即4a2-36≤0,得-3≤a≤3, f′(x)≥0在R上恒成立,所以f(x)在[1,2]上单调递增; 当Δ>0时,由f′(x)≥0得x≥a+a2-99或x≤a-a2-99,由题意得 a+a2-99≥2 a>3或a<-3或a+a2-99≤1 a>3或a<-3,解得a<-3或3 综上得a的范围是a≤5。 由上面例题可知,运用分类讨论的方法去求参数的取值范围,分类种数较多,过程较繁,解题很容易出错。若反解出参数a,再利用函数单调性求出函数最值,进而求出参数取值范围,则可使解题过程简洁实用。 参考文献: [1]邓保沧.骄子之路高考总复习[M].北京:光明日报出版社,2017:85-89. [2]王江媛,雷旭波,黄丽雯,朱丽娜.2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明[M].北京:高等教育出版社,2016:152. [3]陈爱中.挖掘隐含条件完善解题过程[J].北方论丛,2008(3):30-34. 作者简介: 王葆青,甘肃省兰州市,甘肃省兰州市第四中学。



