高中數學:求函數參數範圍的幾種典型思路

2020-12-15 默契小甜瓜

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有一段時間沒有更新了,今天分享一道函數題,這道題來源於小猿搜題:

這道題還算比較常規,先看一下第一小題,可以直接 a = 1 代入到函數中,然後對函數求導,導數大於零時,函數單調遞增,導數小於零時,函數單調遞減,所以單調區間的計算很容易。

第二小題,先用非分參方法,對函數求導,根據函數的極值點,即導數的零點位置來討論,分為4種情況:

當 a = 2 時,函數沒有極值點,此時函數在區間單調增,只需左右端點同號即可。極值點在區間左側,此時導數在區間上大於零,函數在區間上單調遞增,同樣只需要左右兩端點同號即可。極值點在區間右側,此時導數在區間上小於零,函數在區間上單調遞減,同樣只需要左右兩端點同號。極值點在區間上,此時導數先小於零後大於零,函數在區間上先遞減後遞增,函數在極值點處取極小值,由於在接近於零處,函數趨近於正無窮大,所以要求極值點處函數值大於零。然而,此時極值點是參數 a 的函數,我們計算出極值點關於 a 的函數大於零的部分,即為我們要求的範圍。

接下來,我們用分參的方法,首先令函數為零,將參數 a 分離到等式的左邊,其餘部分劃到等式的右邊,將右邊看作一個新的函數。對新函數求導後發現,並不能很容易看出導數的正負值,然後對導數的分子部分進一步求導(因為分母恆大於零),發現導數小於零,故而分子函數在區間上單調減,將右端點(最小值)代入後發現其大於零,說明分子在區間上恆大於零,即新函數的導數在區間上恆大於零,新函數在區間上單調遞增,通過端點我們就能計算出新函數的取值範圍,進而確定 a 的範圍,使得方程在區間上無解(題目要求)。

小結

這是一道典型的求函數參數取值範圍的題,通常有兩種思路。

一是直接將參數當作常數,通過討論參數不同取值下函數的單調區間和取值範圍,進而確定參數的範圍。

二是將參數分離出來,將剩下的部分看作一個新的函數,然後求出新函數的取值範圍或圖形確定參數的範圍。

這兩種方法不能說哪個更好,需要根據具體情況具體分析,通常先分參,如果右邊的函數比較簡單,則採用分參的方法,如果分參後函數比較複雜,那就考慮用分類討論的方法。

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