【融会贯通,举一反三】融会贯通与举一反三
1 问题 2012年南通市第二次模拟考试第19题是这样的: 已知函数f(x)=x+sinx. (1) 略. (2) 求实数a的取值范围,使不等式f(x)≥axcosx在0,π2上恒成立.
2 解法探究
(1) 命题组解法摘录:
依题意得,设Q(x)=gx-f(x)=axcosx-x-sinx,x∈
0,π2
1°当a≤0时,Q(x)≤0恒成立;
2°当a>0时,Q′(x)=(a-1)cosx-axsinx-1,
① 0 ② a>2时,注意到当x∈0,π2时,x≥sinx,于是Q(x)=axcosx-x-sinx≥axcosx-2x=x(acosx-2),
必存在x0∈0,π2,使得当x∈(0,x0)时,有Q(x0)>0,不能使Q(x)≤0恒成立.
综上所述,实数a的取值范围为a≤2.
(2) 可能是思维定势, 命题组的解法在学生的试卷很难看见, 大部分学生选择分离参数, 然后对新的函数进行求导, 但因为导数过于复杂, 所以几乎很难进行下去. 这时, 本卷的填空题12题引起了我的注意.
问题 若a1x≤sinx≤a2x对任意的x∈0,π2都成立,则a2-a1的最小值为.
这道题考查导数在研究函数上的应用、三角函数的图象与性质, 强调割线逼近切线的思想方法. 由图形可知,当过原点的直线过点π2,1时,a1取得最大值2π;当过原点的直线为点(0,0)处的切线时,a2取得最小值1.所以,a2-a1最小值为1-2π.
想到在19题中, 既然把参数完全分离没法进行下去, 那分离一部分呢? 也保留一边是直线形式, 不就正好解决了参数完全分离后函数过于复杂的问题.
解法2
所以,y=h(x)在0,π2上单调递增.
h(0)=0, x→π2时,h(x)→+∞
所以,由图像可知,y=ax为y=h(x)过(0,0)点的切线时,a取得最大值2.
综上所述,实数a的取值范围为a≤2.
(3) 又注意到在命题组的解法中,他提到了“注意到当x∈0,π2时,x≥sinx”, 于是又想到能不能在解题一开始就用上这个结论呢?这样是不是也可是使这个复杂的问题简单化呢?
3 思考与启示
这道题给我的感受是, 在解决这类问题时, 我们要多思考, 避免思维定势. 在习惯性参数完全分离, 利用一个函数不能解决的时候, 要及时调整解题方向,可以通过整理方程或不等式的形式, 转化为两个熟悉的简单的函数, 同时借助图像来解决问题. 在平时的解题过程中,要学会融会贯通,举一反三.
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