分離常數(shù)法與分離參數(shù)法在數(shù)學解題中的應用
分離常數(shù)法是研究分式函數(shù)的一種代數(shù)變形的常用方法,主要的分式函數(shù)有,,, 等.解題的關鍵是通過恒等變形從分式函數(shù)中分離出常數(shù).
1.用分離常數(shù)法求分式函數(shù)的值域
例1 求函數(shù)的值域.
解 由已知有.
由,得.∴.
∴函數(shù)的值域為.
2.用分離常數(shù)法判斷分式函數(shù)的單調(diào)性
例2 已知函數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性.
解 由已知有,.
所以,當時,函數(shù)在和上是減函數(shù);當時,函數(shù)在和上是增函數(shù).
3.用分離常數(shù)法求分式函數(shù)的最值
例3 設,求函數(shù)的最小值.
解 ∵,∴.
由已知有.當且僅當,即時,等號成立.
∴當時,取得最小值.
分離參數(shù)法
分離參數(shù)法是求參數(shù)的取值范圍的一種常用方法,通過分離參數(shù),用函數(shù)觀點討論主變量的變化情況,由此我們可以確定參數(shù)的變化范圍.這種方法可以避免分類討論的麻煩,從而使問題得以順利解決.分離參數(shù)法在解決有關不等式恒成立、不等式有解、函數(shù)有零點、函數(shù)單調(diào)性中參數(shù)的取值范圍問題時經(jīng)常用到. 解題的關鍵是分離出參數(shù)之后將原問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值或值域問題.
1.用分離參數(shù)法解決函數(shù)有零點問題
例4 已知函數(shù)在上有零點,求的取值范圍.
解 ∵函數(shù)在上有零點,∴方程在上有實根,即方程在上有實根.
令,則的取值范圍等于函數(shù)在上的值域.
又在上恒成立,∴在上是增函數(shù).
∴,即.∴.
2.用分離參數(shù)法解決函數(shù)單調(diào)性問題
例5 已知在上是單調(diào)遞增函數(shù),求的取值范圍.
解 ∵,∴.
又在上是單調(diào)遞增函數(shù),∴.于是可得不等式對于恒成立.∴.
由,得.∴.
3.用分離參數(shù)法解決不等式恒成立問題
例6 已知不等式對滿足的所有都成立,求的取值范圍.
解 原不等式可化為,此不等式對恒成立.
構造函數(shù),,其圖像是一條線段.
根據(jù)題意有,即.解得.
4.用分離參數(shù)法解決不等式有解問題
例7 如果關于的不等式的解集不是空集,求參數(shù)的取值范圍.
解 原不等式可化為.
∵原不等式的解集不是空集,∴.
又,當且僅當時,等號成立,∴,即.
5.用分離參數(shù)法求定點的坐標
例8 已知直線:,,求證:直線恒過定點.
解 直線的方程可化為.
設直線恒過定點.由,得.
∴直線恒過定點.
舉個例子你看下,不懂追問
例如:
函數(shù)f(X)=X^2+mX+3,當X∈[-2,2]時,f(X)≥m恒成立,求實數(shù)m的范圍?
告訴我參數(shù)分離法的思路,以例題過程表現(xiàn)一下
f(x)=x^2+mx+3>=m成立
所以 (1-x)m<=x^2+3
分類討論: 當-2<=x<1時:
m<=(x^2+3)/(1-x) 求出右邊式子的最小值,即為m的最大值
當x=1時 該式恒成立
當1<x<=2時,
m>=(x^2+3)/(1-x) 求出右邊式子的最大值,即為m的最小值
拜托,人家要參數(shù)分離法!
f(x)=x^2+mx+3>=m成立
所以 (1-x)m<=x^2+3
分類討論: 當-2<=x<1時:
m<=(x^2+3)/(1-x) 求出右邊式子的最小值,即為m的最大值
當x=1時 該式恒成立
當1<x<=2時,
m>=(x^2+3)/(1-x) 求出右邊式子的最大值,即為m的最小值
這才叫參數(shù)分離法……
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