分離常數法與分離參數法在數學(xué)解題中的應用
分離常數法是研究分式函數的一種代數變形的常用方法,主要的分式函數有,,, 等.解題的關(guān)鍵是通過(guò)恒等變形從分式函數中分離出常數.
1.用分離常數法求分式函數的值域
例1 求函數的值域.
解 由已知有.
由,得.∴.
∴函數的值域為.
2.用分離常數法判斷分式函數的單調性
例2 已知函數,判斷函數的單調性.
解 由已知有,.
所以,當時(shí),函數在和上是減函數;當時(shí),函數在和上是增函數.
3.用分離常數法求分式函數的最值
例3 設,求函數的最小值.
解 ∵,∴.
由已知有.當且僅當,即時(shí),等號成立.
∴當時(shí),取得最小值.
分離參數法
分離參數法是求參數的取值范圍的一種常用方法,通過(guò)分離參數,用函數觀(guān)點(diǎn)討論主變量的變化情況,由此我們可以確定參數的變化范圍.這種方法可以避免分類(lèi)討論的麻煩,從而使問(wèn)題得以順利解決.分離參數法在解決有關(guān)不等式恒成立、不等式有解、函數有零點(diǎn)、函數單調性中參數的取值范圍問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到. 解題的關(guān)鍵是分離出參數之后將原問(wèn)題轉化為求函數的最值或值域問(wèn)題.
1.用分離參數法解決函數有零點(diǎn)問(wèn)題
例4 已知函數在上有零點(diǎn),求的取值范圍.
解 ∵函數在上有零點(diǎn),∴方程在上有實(shí)根,即方程在上有實(shí)根.
令,則的取值范圍等于函數在上的值域.
又在上恒成立,∴在上是增函數.
∴,即.∴.
2.用分離參數法解決函數單調性問(wèn)題
例5 已知在上是單調遞增函數,求的取值范圍.
解 ∵,∴.
又在上是單調遞增函數,∴.于是可得不等式對于恒成立.∴.
由,得.∴.
3.用分離參數法解決不等式恒成立問(wèn)題
例6 已知不等式對滿(mǎn)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,,其圖像是一條線(xiàn)段.
根據題意有,即.解得.
4.用分離參數法解決不等式有解問(wèn)題
例7 如果關(guān)于的不等式的解集不是空集,求參數的取值范圍.
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(shí),等號成立,∴,即.
5.用分離參數法求定點(diǎn)的坐標
例8 已知直線(xiàn):,,求證:直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn).
解 直線(xiàn)的方程可化為.
設直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn).由,得.
∴直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn).
舉個(gè)例子你看下,不懂追問(wèn)
例如:
函數f(X)=X^2+mX+3,當X∈[-2,2]時(shí),f(X)≥m恒成立,求實(shí)數m的范圍?
告訴我參數分離法的思路,以例題過(guò)程表現一下
f(x)=x^2+mx+3>=m成立
所以 (1-x)m<=x^2+3
分類(lèi)討論: 當-2<=x<1時(shí):
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(shí) 該式恒成立
當1<x<=2時(shí),
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,人家要參數分離法!
f(x)=x^2+mx+3>=m成立
所以 (1-x)m<=x^2+3
分類(lèi)討論: 當-2<=x<1時(shí):
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(shí) 該式恒成立
當1<x<=2時(shí),
m>=(x^2+3)/(1-x) 求出右邊式子的最大值,即為m的最小值
這才叫參數分離法……
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