处理多元问题的思维策略

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  中图分类号 G420
  文献标识码 A
  文章编号 (2014)13-0083-01
  在解许多代数问题时经常会遇到多元的情形,即问题中涉及一两个以上的多个量元,对此有些同学深感麻烦或者没有对策,那么现在我们给出处理这类问题的常见思维策略,以期对同学们有所帮助.
  一、主元策略
  例1.已知 ,试确定实数 的取值范围,使不等式 对任意实数 都成立.
  解说:此题一共涉及四个字母量元,怎么求解呢?可以这样来分析:字母 是常数,参数为 ,而 可看成变量,因其地位均等,故将谁作主元都行,比如视不等式为关于 的不等式,则有
  ,即 ,
  ∵ ,∴ ,∴二次函数 = 的图象开口向下,则要使 对 恒成立,只须
  ,
  则由 得: ,故使不等式 对任意实数 都成立的 的取值范围是 .
  二、变元策略
  例2. 已知实数 满足 时,函数 值横正,求 的取值范围.
  解说:此题字母量元不多,只有两个,主元是 ,参数是 ,照惯例不等式
  变为 ,
  再设 ,可以构造直曲关系求解.
  现在变更思维角度,视 为主元,则问题变为求 的取值范围,使原不等式在 (-2,2)上恒成立.这就异常简捷了,因为曲线已转化为直线.
  原不等式 即为 .
  其图象为一条直线(图略),则欲使当 时 恒成立,只须 ,由此解得: ,此即所求范围.
  三、换元策略
  例3. 试求最大实数 ,使不等式 对 恒成立.
  解说:此题涉及四个字母量,主元是 ,但若注意到 , ,所以可以换元转化,使问题变得简单些.
  设 , ,则 ,且 .
  原不等式即为 ,亦即 .
  则要使不等式恒成立,只须 小于等于右侧的最小值即可.
  ∵ (当 时取等号),∴ .
  故所求实数 的最大值为4.
  四、减元策略
  例4. 已知对任意实数 ,二次函数 的值非负,若 ,试求 的最小值.
  解说:此题字母量元较多,开始可能没有思路,我们可以按条件试着分析如下.
  由条件可知, ,且 ,∴ ,于是有
  .
  至此,量元個数缩减为两个,即 和 ,且“ ”实际上只是一个.为简化起见,设 ,则 ,故有
  ,
  当 即 时, 取最小值3.
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