导数应用一例
石志群
13题:求一个正常数a,使得对于|x|≤1的所有x,都有x恒成立。 3
1333分析:x≤ +ax等价于3ax-3x+1≥0.令f(x)= 3ax-3x+1,则由对于|x|≤1的所有x,3
13都有x恒成立可知当|x|≤1时,f(x)≥0恒成立,即f(x)在[-1,1]的最小值都不3
小于0。注意到f(x)在[-1,1]上的最值不是在区间的端点取得,就是在极值点处取得,故有f(-1)≥0且f(1)≥0,从而有-3a+4≥0且3a-2≥0,解得
24 ≤a≤。 „„„„„„„„„„„„„„„„(1) 33
这个结果有何用呢?现在该考虑极值点了!
2411,注意到 ≤a≤ ,所以∈[-1,1],为极值333a3a3a
11‘点,考虑f(x)在两侧的符号可知f(为最小值。 3a3a
1113由 )=3a· )-3 · +1≥0解得 3a3a3a由f(x)=9ax-3=0得x=‘214a„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(2) 3
4由(1)、(2)可知,a= .3
从这个题目的思维过程我们可以得到哪些启示呢?
一是函数思想在处理不等式问题中的作用不可忽视,本题就是以函数观点为突破口展开思维过程的。二是从简单情形开始,不断探索有效信息,并充分发挥所得到的信息的作用。本题中先从区间端点入手,对a的取值范围作初步控制,而这个控制为后续思维的展开提供了依据:它确定了极值点的位置,为对a作进一步的限制提供了可能。三是要学会运用等与不等的辩证关系从不等中构造相等关系。本题给出的全是不等式,不等之中怎么能找到确定a的值的等式呢?聪明的你一定会想到,肯定是由区间端点与极值点这些可能取得最值的点之间的制约关系,构造出需要的几个不等式,并用这样的不等式“夹”出a的值。
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