反以变量代参数解三变量立自参互变法解三变量

(整期优先)网络出版时间:2019-02-12
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反以变量代参数解三变量立自参互变法解三变量

俞泉

有许多高考试题对于三变量函数恒成立的题型没有清晰的解法,反而用了一种错误方法解题,以下面的例题来讲:

读者只要看第二问,很明显这里有三个参数(k.m.x),我们先看答案:

首先,我们知道了a=0,函数f(x)=㏑x-x,题目中f(x)≤kx-m恒成立,其中m≥0,我们先不看后面的问题,直接看题目前半部分,我们可以题目转化为任意想x∈(0,∞),任意m∈(0,∞),有㏑x-x+m-kx≤0恒成立,求参数k的最值?拿到这个题目很多同学就明白了,我们按答案的方法解题我们先把x看成自变量,把k和m看成参数,可以如答案一样求得k+1≥e-1-m,那么这里就需要注意了,答案认为k+1的最小值最小值就是e的负一减m次方,并把它代入(k+1)m,直接认为h(m)是关于m的函数,把参数k换掉了,最后求出h(m)最大值,但答案忽视了一点,在求得k与m的关系时能不能直接用m代(k+1)的最值,这显然是不行的。

我们知道在求到k与m关系时,m>0,这个这个不等式恒成立,在这里,我们要用到变换主元法,把m看成自变量,k为参数,我们可以求得(k+1)的最小值为e分之一,再把(k+1)*m最小值是m乘以e分之一,h(m)无最大值。

或许很多同学还没认识到答案的错误。我们来看,既然k+1≥e-1-m,m>0,我们得k+1的最小值,而答案居然把k+1最值用m表示,显然没有理解恒成立的真谛。如果按答案所说,当m=1时,h(m)取的最大值,此时k+1的最小值为e方分之一,明显与k+1≥e-1-m,m>0,恒成立不符,答案结果只是得到了m在(1,∞)上恒成立范围,而没有求到m在(0,1)上恒成立。这里就是用自变量代参数求最值,在就是一个错题。

同学们,我们恒成立的意思就是无论自变量取什么值,我的参数一定恒大于或等于它的函数值。我们反观此题,这个题目涉及三个变量,对于这种三变量题,我们应当好好利用我们的自参互变法,所谓自参互变法就是在恒成立中,我们三个字母既可以当自变量,又可以当参数,我们要明白,函数中的自变量或参数只是符号。只要恒成立题中有三个变量求参数范围或最值题,我们一定用这种方法,我目前还没有遇到这种方法做不来的题目,并且这是最有用的方法,下面我们用这种方法解两题。

例题1中,我们发现三个变量(x.a.b),这就是典型题,我们先把a看成自变量,x和b是参数,我们知道要恒成立,就要求h(a)的最大值,之后我们找到b与x的关系不等式,因为我们要求b的范围,自然我们把x看成自变量,所以我们只要求f(x)的最大值,最后我们可得参数b的范围。

例题2中,我们发现三个变量(x.a.m),我们先将不等式变型,把x看成自变量,a和m为参数,显然我们要恒成立,所以我们先解f(x)的最大值,可以知道a和m的关系,最后再转化为关于a的一次函数,之后就是恒成立常规题求

h(a)的最大值≤0。可以求得m的范围。

我们现在再回顾一下这种题型,是不是发现我们的自参互变法很有用。我们发现首先我们要知道要求最大值还是最小值,之后再找两函数,这两函数的自变量为除所求变量外另两个变量,在这里到底是先求哪个函数呢?我们一定先求最容易知道最值的函数动手,一般情况下(首选一次函数,再二次函数,再分式函数。)不过题目都是设计好的,我们求完一个函数后,另一个函数一定很简单。