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1、四、對導(dǎo)函數(shù)一分為二成兩個(gè)函數(shù)之和
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例7 證明:對任意的正整數(shù),不等式都成立.
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分析? 對任意的正整數(shù),要證不等式都成立,設(shè),則只要證明當(dāng)時(shí),不等式即 恒成立.設(shè),則只要證當(dāng)時(shí),恒成立即可.
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證明 設(shè).則當(dāng)時(shí), ,所以在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,即,也就是恒成立.令,則,故對任意的正整數(shù),不等式都成立.
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點(diǎn)評(píng) 這里判斷導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)時(shí),其分子不能用因式分解法定號(hào),我們將分子一分為二成兩個(gè)非負(fù)數(shù)之和,從而確定導(dǎo)函數(shù)的符號(hào),使問題得以解決.
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例8討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
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解 ,注意到,且當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以.又時(shí),;當(dāng)時(shí),.由函數(shù)的圖像可
2、知:
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(1)當(dāng)即時(shí),函數(shù)的圖像與軸只有一個(gè)公共點(diǎn),所以只有一個(gè)零點(diǎn);
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(2)當(dāng)即時(shí),函數(shù)的圖像與軸沒有公共點(diǎn),所以沒有零點(diǎn);
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(3)當(dāng)即時(shí),函數(shù)的圖像與軸有兩個(gè)公共點(diǎn),所以有兩個(gè)零點(diǎn).
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點(diǎn)評(píng)? 這里將導(dǎo)函數(shù)一分為二成兩個(gè)函數(shù)與之和,而這兩個(gè)函數(shù)具有相同的零點(diǎn)和相同的單調(diào)性,從而得出導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)和單調(diào)性,本解法充分體現(xiàn)了一分為二的對立與統(tǒng)一.
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一分為二是普遍的,但不能作機(jī)械的理解.本文所舉案例中的函數(shù)的可分性從內(nèi)容、形式及過程是多種多樣的,既可對自變量的取值范圍一分為二,也可將一個(gè)函數(shù)整體一分為二成兩個(gè)函數(shù)的和差積商,還可對其導(dǎo)函數(shù)或其局部一分為二.一分為二只是一種形式,正確地認(rèn)識(shí)和把握一分為二,就既要看到矛盾雙方的對立和排斥,也要看到雙方的聯(lián)系和統(tǒng)一,以及在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化,對立和統(tǒng)一才是一分為二的精髓.