【巧用分离参数法求参数的取值范围】相关系数的取值范围
一、分离参数法求参数取值范围在恒成立问题中的应用 恒成立问题能够很好的考查函数、不等式等知识以及化归等数学思想,是一种常考题型.分离参数法是常用的求参数取值范围的策略之一,在恒成立问题中常用分离参数法求参数取值范围.a≥f(x)恒成立a≥f(x)max,a≤f(x)恒成立a≤f(x)min.用此法首先要设法分离参数,然后求函数f(x)的最值.
例1当0≤x≤12时,|ax-2x3|≤12恒成立,求实数a的取值范围.
思路点拨:本题是恒成立问题中求参数取值范围,注意到|ax-2x3|≤12中含有绝对值,先用公式去绝对值得-12≤ax-2x3≤12,问题转化为ax-2x3≥-12ax-2x3≤12在[0,12]上恒成立.此时要分离参数a,注意到x的符号,需对x是否为0分类讨论.
解析:10当x=0时,|ax-2x3|≤12恒成立.
20当012,
g′(x)=4x-12x2=(2x-1)(4x2+2x+1)2x2.
∴f′(x)>0,g′(x)0,b>0),在(0,ba]为减函数,在[ba,+∞)上为增函数.这是非常有用的结论.二次方程中求参数的取值范围,可分离参数后转化为求函数的值域问题.数形结合,直观求解.
三、分离参数法求参数取值范围在函数单调性中的应用
函数单调性的应用问题常涉及到求参数取值范围.此类问题可转化为恒成立问题或实根分布问题来求解.
例3已知函数f(x)=(x2-ax+5)ex在区间[0,+∞)上单调递增,求a的取值范围.
思路点拨:f(x)在区间[0,+∞)上单调递增可以转化为f′(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.分离参数法可求解.
解析:f(x)在区间[0,+∞)上单调递增f′(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.
∵f′(x)=(2x-a)ex+(x2-ax+5)ex=ex(x2-ax+2x-a+5)=ex[x2+(2-a)x+5-a]
∴ex[x2+(2-a)x+5-a]≥0在[0,+∞)上恒成立.
原命题x2+(2-a)x+5-a≥0在[0,+∞)上恒成立.
方法一:(转化为恒成立问题)
x2+(2-a)x+5-a≥0在[0,+∞)上恒成立.
a(x+1)≤x2+2x+5在[0,+∞)上恒成立.
注意到x+1>0故上式a≤x2+2x+5x+1在[0,+∞)上恒成立.
令g(x)=x2+2x+5x+1,则原命题a≤g(x)min,下求g(x)在[0,+∞)上的最小值.
g(x)=x2+2x+5x+1=(x+1)2+4x+1=(x+1)+4x+1≥4,当且仅当x+1=4x+1时,
即x=1时g(x)min=4,所以得a的取值范围a≤4.
方法二:(转化为二次方程实根分布问题)
10当摹 0即-4≤a≤4时,f′(x)≥0在[0,+∞)恒成立.∴f(x)在[0,+∞)上单调递增.
20当 >0即a>4或a<-4时,a-22<0f(0)≥0a<-4
综上得a的取值范围是a≤4.
求参数的取值范围问题,我们常常利用转化的思想,将问题转化为与之等价的恒成立问题或二次方程根的分布问题,巧妙分离参数,求参数范围问题往往能够顺利地解决.
