云南宣威市第一中学王知涛
“分类讨论”是一种重要的数学思想,许多问题都离不开分类讨论.但有些问题若能认真审题,深刻反思,克服思维定势,变换思维角度,往往可以避免分类讨论,使问题的解决更为简捷、直观.现采撷几例,供参考.
一、运用最值思想,避免分类讨论
例1奇函数F(x)是R上的减函数,若对任意的,不等式f(kx)+f(-x2+x-2)>0恒成立,求实数k的取值范围.
解f(kx)+f(-x2+x-2)>0,且f(x)是R上的奇函数,减函数,f(kx)>f(x2-x+2)得到kx<x2-x+2(1)
,可得k<x+2/x-1,问题转化为只要k小于x+2/x-1的最小值即可.
令h(x)=x+2/x,因为h(x)在(0,)上是减函数,
故当时,显然有,
∴k的取值范围为(-∞,2)
点评按照常规思路,由(1)式转化为x2-(k+1)x+2>0在上恒成立问题,可令g(x)=x2-(k+1)X+2,然后根据二次函数性质及对称轴位置的变化,进行分类讨论,得到:
解得k<1或,从而求得k的取值范围为(-∞,2).这样解就显得比较烦琐,因为有些不等式在区间上的“恒成立”问题,一般通过分离变量,转化为函数的最值问题求解.就可以避免分类讨论,使得解题过程简明快捷,少走弯路.
二、妙用换底公式,避免分类讨论
例2设o<x<1,a>o,且a=/1,比较的大小.
分析:本例通常应分a>1与0<a<1两种情况讨论,但运用换底公式消去a,就可避免分类讨论,从而达到简化解题过程的目的.
解运用作商比较法,
三、变换主元地位,避免分类讨论
例3设不等式mx2-2x-m+1<0对于满足的一切m的值都成立,求m的取值范围.
分析:本例为含参数的不等式,关键是对参数的处理,从表面上看,是一个关于x的一元二次不等式,实质上是一个关于m的一元一次不等式,并且已知它的解集为[-2,2],求参数的范围.因此通过参数m与未知数x的地位的变化,借助于一次函数图象,避免了繁杂的对参数的讨论.
解设f(m)=(x2-1)m+(1-2x),它是以m为自变量的一次函数,其图象为直线,由题意知,这条直线当时,线段在y轴的下方,满足它的为
四、借助函数性质,避免分类讨论
例4设定义在[-2,2]上的偶函数在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m)<f(m),求实数m的取值范围.
分析:由函数的定义域知,但是1-m与m到底是在[-2,0]、[0,2]的哪个区域内,不十分清楚,若就此讨论,将十分复杂,如果注意到性质“如果是偶函数,那么.”,问题解答就简捷多了.
解f(x)是偶函数,,
又当时,f(x)单调递减,
点评:本题应用了偶函数的一个简单性质,从而避免了一场“大规模”的讨论,将“曲径”变“通途”.值得深思.