分类讨论要诀
2016-03-21周小微
很多数学问题存在一些不确定的因素,不能用统一的方法去研究、解决,这时,我们就需要将研究的对象或过程进行分类,即将一个母项分成若干子项,然后,对每一类子项分别加以研究,得出相应的结论,最后综合各类的结果得到整个问题的解答,这种解决问题的思想叫做分类讨论.
引发分类讨论的因素有:(1)有些概念本身就包含多种情况,比如绝对值、直线与平面所成的角、直线的倾斜角等;(2)有些性质、公式在不同条件下有不同的结论,或者定理、公式、法则有范围、条件的限制,如等比数列前n项和公式;指数函数、对数函数的单调性等;(3)含有参数的问题,参数不同范围的取值导致不同的结果;(4)有些问题比较复杂,它包含了多种情况,如题目的条件、结论不确定,图形位置、数量大小不确定等.
解决分类讨论的一般方法是:(1)确定分类讨论的对象;(2)对所讨论的对象进行合理分类(分类时要做到不漏不重、标准统一、分层不越级);(3)逐类讨论,即对各类问题进行讨论,逐步解决,各个击破;(4)归纳总结,即将各类情况归类、整合,得出综合结论.
下面我们通过几个典型例题来剖析如何求解分类讨论问题.
例1已知函数f(x)=(x-a)2ex在x=2时取得极小值.
(1)求实数a的值;
(2)是否存在区间[m,n],使得f(x)在该区间上的值域为[e4m,e4n]?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.
解:(1)f′(x)=ex(x-a)(x-a+2),
由题意知f′(2)=0,解得a=2或a=4.
当a=2时,f′(x)=exx(x-2),
易知f(x)在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,符合题意;
当a=4时,f′(x)=ex(x-2)(x-4),
易知f(x)在(0,2)上为增函数,在(2,4)上为减函数,不符合题意.
所以,满足……
