关于参变分离法的深入探究
2021-03-19马晋华
数学教学通讯·高中版 2021年12期
马晋华


[摘 要] 参变分离是求解不等式恒成立取值问题的常用方法,可有效规避分类讨论,部分情形中需引入洛必达法则,同时参变分离法求解时会涉及不同阶求导情形. 文章对一道试题加以探究,并深刻剖析参变分离法,提出相应的学习建议.
[关键词] 函数;恒成立;参变分离;导数;不等式
[⇩] 问题初探
参变分离法是求解函数与导数问题常用的解法,但对于其中一类与恒成立相关的问题,初步解析来看可用参变分离法,但后续可能产生一些附属问题,如计算求值时出现分母为零无法计算、函数极值无法确定等,下面进行深入探究.
问题:已知函数f(x)的解析式为f(x)=lnx-,如果f(x)≥0在x≥1时始终成立,试求a的取值范围.
分析:f(x)是含有参数a的复合函数,问题可归为不等式恒成立问题,需要使用导数的相关知识,若用参变分离法解析,则过程如下.
参变分离时需对分母进行讨论,当x=1时,有f(1)=ln1-=0,所以f(1)≥0成立.
当x>1时,参变分离原不等式,可得a≤,求不等式在[1,+∞)上恒成立时a的取值范围,构造函数利用导数来研究取值.
构造函数g(x)=,对应导函数为g′(x)=. 令h(x)=x--2lnx,则h′(x)=≥0,故函数h(x)在[1,+∞)上单调递增,所以h(x)≥h(1)=0,则g′(x)≥0,可知g(x)在[1,+∞)上单调递增,进而可知a的取值范围应为a≤g(1),而当x=1时,g(1)的分子、分母均为0,此时必须使用洛必达法则才可解决问题,但会存在两个问题:洛必达法则是高等数学知识,属于超纲内容,部分省份阅卷可能得不到满分;对于一般学生而言,洛必达法则难以理解,并不能灵活使用.
对于该种情形,开展解题探究需要关注……
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