错易错点参变分离时定义域还含着参数
「对任意 x∈D 恒成立」里的 D 如果自己就带着参数(x∈(0,3a]、x∈[a,a+1]),把参数从不等式里分离出来之后**并没有分离干净**——另一半还留在区间端点上,于是取最值那一步得到的是关于参数的隐式不等式,不能当成「a≥ 某个常数」直接读。
坑在哪
恒成立问题的标准动作是:把不等式解成 φ(x)≤a≤ψ(x),再取
a≥x∈Dmaxφ(x),a≤x∈Dminψ(x).
这一步默认了一件事:D 与 a 无关,所以 maxφ 是一个常数。
可题目常把区间也写成含参的,比如 x∈(0,3a]、x∈[a,a+1]、x∈[1,2a]。
这时 maxx∈Dφ 的取值点自己就带着 a,算出来的是 φ(3a) 这样的含参表达式,
于是「a≥maxφ」是一条 a 在两边都出现的不等式——
a≥3a−ln3a2e,
要再整理一次才有意义(这一条整理完是 a2ln3a≤e2)。
把它当成「a≥ 常数」抄下来,等号两边的 a 就被当成了两个不同的字母。
三种常见长相
| 区间 | 端点上的参数 | 整理后的样子 |
|---|
| x∈(0,3a] | 右端点是 3a | 关于 a 的超越不等式,多半没有闭式解 |
| x∈[a,a+1] | 两端都动 | 要按区间与函数关键点的相对位置分档 |
| x∈[1,2a] | 右端点动,还要先判区间非空 | 先解 2a≥1,再在每一档里取最值 |
怎么防
- 先问一句「区间动不动」。写下 D 的那一刻就标出来:端点里有没有参数?
- 区间非空是第一道门。x∈(0,3a] 要 a>0,x∈[1,2a] 要 a≥21;
区间为空时条件是空真,这一档要么单独交代,要么按题意排除。
- 端点含参时,最值点也含参。照样求 maxφ,但要把结果写成 φ(端点) 的样子,
然后当成一条关于参数的不等式去解,而不是一个数。
- 解完回代。把求出的参数代回原区间,确认区间非空、且最值点确实落在区间里。
反向自查
拿到「a≥ 某某」之后,看一眼右边还有没有 a。
有,就说明分离没做完,必须继续整理;没有,再确认 D 里也确实没有 a——
两处都干净,这一步才算走对。