戴建峰
對勾函數(shù)是一種類似于反比例函數(shù)的一般函數(shù),又被稱為“雙勾函數(shù)”“勾函數(shù)”“對號函數(shù)”“雙飛燕函數(shù)”等,也被形象稱為“耐克函數(shù)”或“耐克曲線”,是一種教材上沒有但考試老喜歡考的函數(shù),所以更加要注意和學習.在求函數(shù)的最值或值域時,有些函數(shù)不能用均值不等式,主要是由于等號不成立,而用單調(diào)性又難以判斷與證明,掌握對號函數(shù)的性質(zhì),使這類題目在解題中顯得簡便而準確.
一、在解不等式中的應用
例1(2006年江蘇卷)不等式log2(x+1x+6)≤3的解集為.
分析log2(x+1x+6)≤30 令y=x+1x,由它的草圖不難得出解集為x-3-22 點評此法為數(shù)形結合法,即:若把等式或不等式進行合理的變形后,能非常容易地畫出等號或不等號兩邊函數(shù)的圖像,則可以通過畫圖直接判斷得出結果.尤其對于選擇題、填空題這種方法更顯方便、快捷. 二、在求最值中的應用 例2( 2006年重慶卷)若a,b,c>0,且a(a+b+c)+bc=4-23,則2a+b+c的最小值為(). A.3-1B.3+1C.23+2D.23-2 分析由題設可得(a+b)(a+c)=4-23. 令t=a+b,則4-23t=a+c,且t>0. 由此(a+b)+(a+c)=2a+b+c=t+4-23t. 再令y=t+4-23t(t>0),則y≥24-23=2(3-1),故選D. 點評利用代數(shù)變形進行等價轉(zhuǎn)化,巧妙的將不等式范圍討論轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,即:求“對號”函數(shù)在定義范圍內(nèi)的最值,關鍵在于構造函數(shù)及其自變量的范圍. 三、在關于參數(shù)恒成立問題中的應用 例4(2006年江西卷)若不等式x2+ax+1≥0對于一切 x∈ (0,12]成立,則a的取值范圍是(). A.0B.–2C.-52D.-3 分析 由題設可得a≥-(x+1x),令y=x+1x,其中x∈0,12. 由圖像知:y≥2+12=52,則-y≤-52.故a≥-52. 點評在不等式中出現(xiàn)了兩個字母:x及a,關鍵在于該把哪個字母看成是一個變量,另一個作為常數(shù).顯然可將x視作自變量,則上述恒成立問題即可轉(zhuǎn)化為在(0,12]內(nèi)關于x的“對號”函數(shù)求值域的問題. 四、在綜合題中的應用 例4(2006年上海卷)已知函數(shù)y=x+ax有如下性質(zhì):如果常數(shù)a>0,那么該函數(shù)在(0,a]上是減函數(shù),在[a,+∞)上是增函數(shù). (1)如果函數(shù)y=x+2bx(x>0)在(0,4]上是減函數(shù),在4,+∞上是增函數(shù),求b的值; (2)設常數(shù)c∈[1,4],求函數(shù)f(x)=x+cx(1≤x≤2)的最大值和最小值; (3)當n是正整數(shù)時,研究函數(shù)g(x)=xn+cxn(c>0)的單調(diào)性,并說明理由. 分析(1)由已知得2b=4,∴b=4. (2 ) ∵c∈[1,4],∴c∈[1,2],于是,當x=c時,函數(shù)f(x)=x+cx取得最小值2c. 當1≤c≤2時,函數(shù)f(x)的最大值是f(2)=2+c2; 當2≤c≤4時,函數(shù)f(x)的最大值是f(1)=1+c. (3)令t=xn,則g(t)=t+ct. 由題設:g(t)在(-∞,-c],[c,+∞)上為增函數(shù),在[-c,0),(0,c]上為減函數(shù). 又當n是偶數(shù)時,t=xn為偶函數(shù),并且在0,+∞上為增函數(shù),在-∞,0上為減函數(shù). 由復合函數(shù)單調(diào)性知: g(x)在[2nc,+∞)上是增函數(shù),在(0,2nc]上是減函數(shù),在(-∞,-2nc)上是減函數(shù),在[-2nc,0]上是增函數(shù). 當n是奇數(shù)時,t=xn為奇函數(shù),并且在-∞,0,0,+∞上為增函數(shù). 由復合函數(shù)單調(diào)性知: g(x)在[2nc,+∞)上是增函數(shù),g(x)在(0,2nc]上是減函數(shù), 在(-∞,-2na]上是增函數(shù),在[-2na,0)上是減函數(shù). 點評此法充分而合理地利用了復合函數(shù)求單調(diào)區(qū)間的基本方法,對未知函數(shù)一分為二,拆成兩個已知的函數(shù),輕松地對他們各個擊破,然后合之得出結論,從而避免了對未知函數(shù)的一系列復雜的討論,不能不說是一個上策.