APP下载

一个绝对值不等式求解的误区

2008-12-10

中学数学研究 2008年6期
关键词:移项本质变形

何 峰

问题 若不等式|a-lnx|+ln33x+2>0在x∈[16,13]上恒成立,求实数a的取值范围.

解法1:∵当x∈[16,13]时,ln33x+2∈[0,ln65],且|a-lnx|≥0,∴当x∈[16,13)时,a∈R;当x=13时,a∈R且a≠ln13,两种情形取交得a的取值范围是a>ln13或a

解法2:|a-lnx|+ln33x+2>0,移项变形为|a-lnx|>-ln33x+2,

∴a-lnx>-ln33x+2或a-lnx

即a>lnx-ln33x+2=ln(x2+23x)或

aln13或a

两种解法的过程都没错,但结果不同,说明两种解法至少有一种所用的知识有问题.经过分析可知,解法1是没问题的,结果无疑是正确的,那解法2就肯定是错误的,问题是错在哪里?错因是什么?为了弄清本质,我们先给出一个最原始的解法.

解法3:|a-lnx|+ln33x+2>0移项变形为|a-lnx|>-ln33x+2,去绝对值得a-lnx≥0,

a-lnx>-ln33x+2,或

a-lnx<0,

a-lnx

a>lnx-ln33x+2或lnx>a,

a

a>ln(x2+23x)或x>ea,

a

当ea≥13,即a≥ln13时,x∈[16,13](-∞,ea],ln(x2+23x)的最大值为ln13,∴a≥ln13,取交得a≥ln13;

当ea≤16即a≤ln16时,x∈[16,13](ea,+∞],ln(1-23x+2)的最小值为ln15,

∴a≤ln15,取交得a≤ln16;

当16

23ea),∴a>ln(e2a+23ea),解得a

x∈[ea,13],ln(1-23x+2)的最小值为

ln(1-23ea+2),∴a

几种情形的结果合并得a的取值范围是:a>ln13或a

13.

把解法3与解法2比较就不能发现,解法3是用绝对值的定义去绝对值,解法2是用绝对值的定义导出的公式|x|>a趚>a或x<-a去绝对值,由于公式|x|>a趚>a或x<-a在教科书上有a>0这一条件,而解法3在使用公式|x|>a趚>a或x<-a时没考虑这一条件,这就是说,公式|x|>a趚>a或x<-a(a>0)与公式|x|>a趚>a或x<-a(a∈R)是不等价的,即按解法3,当a=0时,|x|>a趚>0或x<0趚>a或x<-a;当a<0时,|x|>a趚≥0或x<0,不等价于x>a或x<-a,但{x|x≥0,或x<0}={x|x>a,或x<-a}是正确的.这就是说,{x||x|>a}={x|x>a,或x<-a}(a∈R)是正确的,|x|>a趚>a或x<-a(a∈R)是错误的(只有当a>0是才是正确的),所以,|x|>a趚>a或x<-a(a∈R)用于解不等式是对的,即形如|f(x)|>a,或|f(x)|>g(x)的不等式都无须对a,g(x)分类讨论而直接使用|x|>a趚>a或x<-a(a∈R)求解,但用于放缩即加强或削弱(证明)不等式是错误的(只有在a>0时才可用).

由于不等式恒成立的本质是不等式的加强,所以,|x|>a趚>a或x<-a(a∈R)不能普遍使用,又由于|a-lnx|+ln33x+2>0化为|a-lnx|>-ln33x+2,且在x∈[16,13]时,-ln33x+2≤0,仅当x=13时取等号,所以,解法2是错误的.只能用解法1或解法3求解,其中解法1比解法3优越.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

猜你喜欢

移项本质变形
关注本质 为理解而教
理解本质,丰富内涵
变形记
“合并同类项与移项”检测题
另辟蹊径 化繁为简
不会变形的云
会变形的饼
对求极限本质的探讨
放缩
解一元一次方程“八不要”