
分類討論,是?種重要的數(shù)學(xué)思想,也是?種邏輯?法,同時?是?種重要的解題策略。在?中數(shù)學(xué)中,分類討論時? 常重要的?種解題思路,每次?考的數(shù)學(xué)試卷中,必然會有需要?到這種思想?法的題?。
?、 分類討論的要求及其意義
1、分類討論的要求:
?先要確定討論對象以及所討論對象的全體的范圍;其次確定分類標準,正確進?合理分類,即標準統(tǒng)?、不重不漏、
分類互斥(沒有重復(fù));再對所分類逐步進?討論,分級進?,獲取階段性結(jié)果;最后進?歸納?結(jié),綜合得出結(jié)論。
2、分類討論的因素:
(1)由數(shù)學(xué)概念?引起的分類討論:如絕對值的定義、不等式的定義、?次函數(shù)的定義、直線的傾斜?等。
(2)由數(shù)學(xué)運算要求?引起的分類討論:如除法運算中除數(shù)不為零,偶次?根為?負數(shù),對數(shù)運算中真數(shù)與底數(shù)的要求,
指數(shù)運算中底數(shù)的要求,不等式中兩邊同乘以?個正數(shù)、負數(shù),三?函數(shù)的定義域,等?數(shù)列{an}的前n項和公式等。
(3)由性質(zhì)、定理、公式的限制?引起的分類討論:如函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式等。
(4)由圖形的不確定性?引起的分類討論:如?次函數(shù)圖象、指數(shù)函數(shù)圖象、對數(shù)函數(shù)圖象等。
(5)由參數(shù)的變化?引起的分類討論:如某些含有參數(shù)的問題,由于參數(shù)的取值不同會導(dǎo)致所得的結(jié)果不同,或者由于對
不同的參數(shù)值要運?不同的求解或證明?法等。
?、分類討論思想的原則
為了分類的正確性,分類討論必需遵循?定的原則進?,在中學(xué)階段,我們經(jīng)常?到的有以下四?原則:
(1) 同?性原則:分類應(yīng)按照同?標準進?,即每次分類不能同時使??個不同的分類根據(jù)。
(2) 互斥性原則:分類后的每個?項應(yīng)當互不相容,即做到各個?項相互排斥,分類后不能有些元素既屬于這個?項,
?屬于另?個?項。
(3) 相稱性原則:分類應(yīng)當相稱,即劃分后?項外延的總和(并集),應(yīng)當與母項的外延相等。
(4) 層次性原則:分類有?次分類和多次分類之分,?次分類是對被討論對象只分類?次;多次分類是把分類后的所有
的?項作為母項,再次進?分類,直到滿?需要為?。
分類討論思想的應(yīng)?與例題詳解
一、分類討論思想在函數(shù)中的應(yīng)用
1.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
【答案】(1)答案見解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)求 SKIPIF 1 < 0 的導(dǎo)函數(shù),對導(dǎo)函數(shù)中的參數(shù) SKIPIF 1 < 0 分類討論,在每種情況下通過導(dǎo)函數(shù)的正負得出函數(shù)的單調(diào)性;
(2)將函數(shù)恒成立問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于函數(shù)最值的不等式,解不等式得出參數(shù)取值范圍.
【詳解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,
①當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減;
②當 SKIPIF 1 < 0 時,若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ;若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減;
③當 SKIPIF 1 < 0 時,若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增.
綜上,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增.
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則題意等價于 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 為增函數(shù);
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 為減函數(shù);
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 為增函數(shù).
SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立,只需 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故實數(shù)k的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 .
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題第二問的解題關(guān)鍵是:先根據(jù)區(qū)間端點處的恒成立,縮小參數(shù)的取值范圍,避免了繁瑣的分類討論.
2.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當 SKIPIF 1 < 0 時,求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間和極值;
(2)若對于任意 SKIPIF 1 < 0 ,都有 SKIPIF 1 < 0 成立,求實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
【答案】(1)見解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)求導(dǎo),分, SKIPIF 1 < 0 兩種情況討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間和極值即可;(2)問題轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,對于 SKIPIF 1 < 0 恒成立,構(gòu)造函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,判斷單調(diào)性,求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可解決.
【詳解】(1)由題知, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時,
因為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)增區(qū)間是 SKIPIF 1 < 0 ,無單調(diào)減區(qū)間,無極值,
當 SKIPIF 1 < 0 時,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)減區(qū)間是 SKIPIF 1 < 0 ,單調(diào)增區(qū)間是 SKIPIF 1 < 0 ,
極小值為 SKIPIF 1 < 0 ,無極大值.
(2)因為對于任意 SKIPIF 1 < 0 ,都有 SKIPIF 1 < 0 成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即問題轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,對于 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 ,對于 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
所以函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 ,對于 SKIPIF 1 < 0 恒成立,只要 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 ;
3.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值.
【答案】答案見詳解
【分析】求導(dǎo),分類討論判斷原函數(shù)的單調(diào)性,進而確定最值.
【詳解】由題意可得: SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,則有:
當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 當 SKIPIF 1 < 0 時恒成立,
則函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,則 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 當 SKIPIF 1 < 0 時恒成立,
則函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,則 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,且 SKIPIF 1 < 0 ,
①當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 ;
②當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 ;
③當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 ;
綜上所述:當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的最大值為 SKIPIF 1 < 0 .
4.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求證: SKIPIF 1 < 0 .
(2)討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的極值;
(3)已知 SKIPIF 1 < 0 ,證明 SKIPIF 1 < 0
【答案】(1)證明見解析;
(2)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 沒有極值;當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處取得極小值 SKIPIF 1 < 0 ,無極大值;
(3)證明見解析;
【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)正負得出其單調(diào)性,即可得出其最值,證明出結(jié)論;
(2)分類討論,根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)得出其極值;
(3)令 SKIPIF 1 < 0 ,根據(jù)導(dǎo)數(shù)得出其在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,即可根據(jù)已知得出 SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合對數(shù)運算與對數(shù)函數(shù)單調(diào)性即可得出答案.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
則當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
則 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)根據(jù)題意得: SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,沒有極值,
當 SKIPIF 1 < 0 時,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處取得極小值 SKIPIF 1 < 0 ,無極大值,
(3)令 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
則當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
則根據(jù)對數(shù)單調(diào)性可得: SKIPIF 1 < 0 ,
【點睛】在含參函數(shù)求單調(diào)性或極值,求導(dǎo)后結(jié)合其形式對參數(shù)進行討論,注意不要漏;
一般解不等式時,通常要構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)來求解,我們可以反過來看,已知需要證明的不等式,看看還能變成什么形式,即可根據(jù)變形形式構(gòu)造新函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)來求解.
5.設(shè)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,已知曲線 SKIPIF 1 < 0 在點 SKIPIF 1 < 0 處的切線與直線 SKIPIF 1 < 0 垂直.
(1)求a的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 對 SKIPIF 1 < 0 成立,求b的取值范圍.
【答案】(1)2
(2)答案見解析
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得關(guān)于a的方程,解方程即可得出答案;
(2)對 SKIPIF 1 < 0 求導(dǎo),分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 討論 SKIPIF 1 < 0 的正負,即可求出 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(3)由 SKIPIF 1 < 0 恒成立,等價于 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,轉(zhuǎn)化為求 SKIPIF 1 < 0 .
【詳解】(1) SKIPIF 1 < 0 的定義域為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由于直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
①當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在R上單調(diào)遞增;
②當 SKIPIF 1 < 0 時,令 SKIPIF 1 < 0 有 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增.
綜上所述: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)遞增區(qū)間為R,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)減區(qū)間為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)增區(qū)間為 SKIPIF 1 < 0 .
(3)由 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
等價于 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
SKIPIF 1 < 0 ,
①若 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,滿足 SKIPIF 1 < 0 ,
②若 SKIPIF 1 < 0 時,則 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
當 SKIPIF 1 < 0 趨近于0時, SKIPIF 1 < 0 趨近于 SKIPIF 1 < 0 ,不成立,
故 SKIPIF 1 < 0 不滿足題意.
③若 SKIPIF 1 < 0 時,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
只需 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 即可,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上: SKIPIF 1 < 0 .
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、求單調(diào)區(qū)間和利用導(dǎo)數(shù)求解恒成立問題;本題求解恒成立問題的關(guān)鍵是將恒成立問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值.
6.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【答案】(1)答案見詳解
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)先對函數(shù)求導(dǎo),然后結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系對 SKIPIF 1 < 0 進行分類討論即可求解;
(2)結(jié)合函數(shù)極值與導(dǎo)數(shù)零點關(guān)系進行轉(zhuǎn)化后,結(jié)合題目特點進行合理的構(gòu)造,然后結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系即可求解.
【詳解】(1)因為函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
①當 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
②當 SKIPIF 1 < 0 時,即 SKIPIF 1 < 0 時,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
綜上所述,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減;
(2)由(1)得,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 有兩極值點 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的兩根,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
不妨設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,因為 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 代入化簡可得: SKIPIF 1 < 0 ,
即原不等式等價轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,構(gòu)造 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 時單調(diào)遞增,又因為 SKIPIF 1 < 0 ,
故要使得 SKIPIF 1 < 0 ,僅需 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又因為 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,由上可知 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
【點睛】方法點睛:用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或判斷函數(shù)的單調(diào)性問題時應(yīng)注意如下幾方面:
(1)在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域;
(2)不能隨意將函數(shù)的2個獨立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫成并集形式;
(3)利用導(dǎo)數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問題時,一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,解題過程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
7.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的單調(diào)性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【答案】(1)見解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 討論即可;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,題目轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 有兩個零點,利用分離參數(shù)法得 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,利用導(dǎo)數(shù)研究 SKIPIF 1 < 0 得圖像即可得到答案.
【詳解】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增;
若 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增.
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
綜上,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減.
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因為 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點,所以 SKIPIF 1 < 0 有兩個零點,
顯然,1不是 SKIPIF 1 < 0 的零點,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
即直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 有兩個交點,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
且當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 ,和 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
又在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 趨近于0時, SKIPIF 1 < 0 趨近于正無窮, SKIPIF 1 < 0 趨近于1時, SKIPIF 1 < 0 趨近于負無窮,
故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 之間存在唯一零點,
在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 趨近于1時, SKIPIF 1 < 0 趨近于正無窮, SKIPIF 1 < 0 趨近于正無窮時, SKIPIF 1 < 0 趨近于0.
作出圖形如下圖所示:
所以 SKIPIF 1 < 0 .
【點睛】關(guān)鍵點睛:本題第二問的關(guān)鍵在于等價轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)在定義域上有兩零點,然后利用分離參數(shù)法,得到 SKIPIF 1 < 0 ,轉(zhuǎn)化為直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 有兩個交點,研究 SKIPIF 1 < 0 的圖象,數(shù)形結(jié)合即可得到 SKIPIF 1 < 0 的范圍.
8.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)試討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(2)求使得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立的整數(shù)a的最小值 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若對任意 SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時,均有 SKIPIF 1 < 0 成立,求實數(shù)m的取值范圍.
【答案】(1)答案見解析
(2)1
(3) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)求 SKIPIF 1 < 0 ,討論 SKIPIF 1 < 0 取不同值時 SKIPIF 1 < 0 的正負,判斷函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 時不成立, SKIPIF 1 < 0 時借助于 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性,解 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 的范圍,求出滿足條件的最小整數(shù);(3)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 ,將原不等式化簡計算可解出 SKIPIF 1 < 0 的范圍.
【詳解】(1)由題意知: SKIPIF 1 < 0
且 SKIPIF 1 < 0
①當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減
②當 SKIPIF 1 < 0 時
SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增
③當 SKIPIF 1 < 0 時
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增
④當 SKIPIF 1 < 0 時
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增
(2)由(1)知:當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 時單調(diào)遞增
又因為 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 不符合題意,所以 SKIPIF 1 < 0
由(1)知,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
∴ SKIPIF 1 < 0
可得 SKIPIF 1 < 0
所以使得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立的整數(shù)a的最小值為1
(3)由(1)可知,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 恒成立
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
【點睛】思路點睛:(1)利用導(dǎo)數(shù)求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性,經(jīng)常對 SKIPIF 1 < 0 求導(dǎo),判斷 SKIPIF 1 < 0 的正負;(2)恒成立問題,若 SKIPIF 1 < 0 ,可轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,同理若 SKIPIF 1 < 0 ,也可轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ;
9.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有兩個零點,求實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【答案】(1)答案見解析.
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 兩種情況進行討論,當 SKIPIF 1 < 0 時,根據(jù)導(dǎo)數(shù)等于0,求得根,從而再討論根的大小,判斷函數(shù)的單調(diào)性;
(2)分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三種情況進行討論函數(shù)的單調(diào)性,判斷零點情況,當 SKIPIF 1 < 0 時,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,求得函數(shù)最小值,根據(jù)題意列出不等式求得參數(shù)范圍;當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù)只有一個零點, SKIPIF 1 < 0 時,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,判斷極值情況,說明 SKIPIF 1 < 0 至多只有一個零點,不符合題意,綜合可得答案.
【詳解】(1)由題意知 SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù)的定義域為 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
(i)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
(ii)當 SKIPIF 1 < 0 時,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (舍去),
當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時,即 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
當 SKIPIF 1 < 0 時,即 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
綜上所述:當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增;
當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增.
(2)由(1)知,當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,而 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒負,且 SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 趨向于0,
綜上,在 SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 趨向于 SKIPIF 1 < 0 ,
∴函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有兩個零點等價于 SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 只有一個零點,不符合題意;
當 SKIPIF 1 < 0 時,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,至多只有一個零點,不符合題意;
當 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 時,由(1)知 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點,而 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,下研究其符號:
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
當 SKIPIF 1 < 0 趨向于0時, SKIPIF 1 < 0 趨向于0,即g(x)恒負,故 SKIPIF 1 < 0 ,
此時, SKIPIF 1 < 0 至多只有一個零點,不符合題意,
綜合上述,實數(shù)m的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 .
【點睛】關(guān)鍵點點睛:利用導(dǎo)數(shù)解決 SKIPIF 1 < 0 有兩個零點,求實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍問題,綜合性強,難點在于要分類討論參數(shù)的范圍,進而判斷函數(shù)的單調(diào)性,確定極值的正負問題,關(guān)鍵在于要多次構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性.
10.(B)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的單調(diào)性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求證: SKIPIF 1 < 0 .
(參考數(shù)據(jù): SKIPIF 1 < 0 )
【答案】(1)答案見解析
(2)證明見解析
【分析】(1)先對 SKIPIF 1 < 0 求導(dǎo),再分類討論 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系即可得解;
(2)先將問題轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 的圖像與 SKIPIF 1 < 0 的圖像有兩個交點,從而利用導(dǎo)數(shù)研究 SKIPIF 1 < 0 的圖像得到 SKIPIF 1 < 0 ;再利用極值點偏移,構(gòu)造函數(shù)證得 SKIPIF 1 < 0 ,由此得證.
【詳解】(1)因為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時,即 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增;
當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增;
綜上:當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增.
(2)因為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因為 SKIPIF 1 < 0 有兩個極值點 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 有兩個零點 SKIPIF 1 < 0 ,即方程 SKIPIF 1 < 0 有兩個根 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的圖像與 SKIPIF 1 < 0 的圖像有兩個交點,
又 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,則 SKIPIF 1 < 0 ,
又當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ;當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 趨于無窮大時, SKIPIF 1 < 0 的增長速率遠遠小于 SKIPIF 1 < 0 的增長速率,所以 SKIPIF 1 < 0 趨于 SKIPIF 1 < 0 ,
由此作出 SKIPIF 1 < 0 的圖像如下:
所以 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
因為 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,則 SKIPIF 1 < 0 ,
故當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
分類討論思想在解不等式中的應(yīng)用
1.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的值域;
(2)若a>0,b>0,且 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)根據(jù)絕對值的幾何含義,分 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三種情況,分類討論求解或者絕對值不等式性質(zhì)求解.
(2)根據(jù)“1”的代換,結(jié)合基本不等式,求出 SKIPIF 1 < 0 的最小值 SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合(1)分情況討論 SKIPIF 1 < 0 ,解不等式即可.
【詳解】(1)法一:由題得 SKIPIF 1 < 0 ,
其中,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,從而易得函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的值域為 SKIPIF 1 < 0 .
法二:由絕對值不等式的性質(zhì)可得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,當且僅當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時取得等號,
故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的值域為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由基本不等式,得 SKIPIF 1 < 0 ,
當且僅當 SKIPIF 1 < 0 時取得等號,故 SKIPIF 1 < 0 的最小值為2.
由題得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
等價于 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
由此可解得 SKIPIF 1 < 0 ,故原不等式的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
2.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 的最小值為1,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)2
【分析】(1)采用分類討論,脫掉絕對值符號,解不等式,可得答案;
(2)利用絕對值三角不等式可得 SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 變形,結(jié)合基本不等式即可求得其最小值.
【詳解】(1)依題意,當 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時,得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,無解;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)依題意, SKIPIF 1 < 0 ,
當且僅當 SKIPIF 1 < 0 時取等號,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
當且僅當 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時等號成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值為2.
3.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 的最小值為 SKIPIF 1 < 0 ,正數(shù) SKIPIF 1 < 0 滿足 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 兩種情況,脫去絕對值符號,解不等式,即得答案.
(2)確定n的值,可得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 變?yōu)?SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合基本不等式,即可求得答案.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
不等式 SKIPIF 1 < 0 等價于 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
∴原不等式的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得, SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值為4, SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
當且僅當 SKIPIF 1 < 0 時,即 SKIPIF 1 < 0 ,取等號,
∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值為 SKIPIF 1 < 0 .
4.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當 SKIPIF 1 < 0 時,求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求a的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)分類討論取絕對值可求出不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)去絕對值轉(zhuǎn)化為不等式組 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 時有解,進一步轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 可求出結(jié)果.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時,原不等式可化為 SKIPIF 1 < 0 .
當 SKIPIF 1 < 0 時,原不等式可化為 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
當 SKIPIF 1 < 0 時,原不等式可化為 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以此時不等式的解集是空集.
當 SKIPIF 1 < 0 時,原不等式可化為 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
綜上,當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ①.
①式可轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ②.
因為 SKIPIF 1 < 0 ,所以②式可化為 SKIPIF 1 < 0 ③,
若存在 SKIPIF 1 < 0 使得③式成立,則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即a的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 .
5.已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)把函數(shù) SKIPIF 1 < 0 化成分段函數(shù),再分段解不等式作答.
(2)根據(jù)給定條件,分離參數(shù)并構(gòu)造函數(shù),求出函數(shù)最大值作答.
【詳解】(1)依題意, SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 化為:
SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)依題意, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,于是 SKIPIF 1 < 0 ,
當且僅當 SKIPIF 1 < 0 時取等號,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以實數(shù)a的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
6.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的最小值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求a的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根據(jù)x的不同取值范圍,展開化解函數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性即可判斷出 SKIPIF 1 < 0 的最小值;
(2)根據(jù)(1)中解析式簡化不等式,再展開絕對值計算即可.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0
綜上 SKIPIF 1 < 0 ,由此可知 SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時,欲使不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
7.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當 SKIPIF 1 < 0 時,求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 時,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求實數(shù)a的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)利用零點分區(qū)間法去掉絕對值,將不等式轉(zhuǎn)化為三個不等式,分別求解取并集即可得到結(jié)果;
(2)利用零點分區(qū)間法去掉絕對值,然后對 SKIPIF 1 < 0 分 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分別求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的最小值,即可得到結(jié)果.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
則不等式 SKIPIF 1 < 0 可轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
即不等式的解集為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 ,
此時不存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,
在 SKIPIF 1 < 0 上恒為 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,則 SKIPIF 1 < 0 ,
此時不存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立;
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;
綜上,實數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
8.已知a,b, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求證: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若不等 SKIPIF 1 < 0 對一切實數(shù)a,b,c恒成立,求x的取值范圍.
【答案】(1)證明見解析;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)利用柯西不等式證明即可;
(2)由(1)得: SKIPIF 1 < 0 ,再分 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三種情況討論解不等式即得解.
【詳解】(1)由柯西不等式, SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得: SKIPIF 1 < 0 .
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 .
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 ,舍去.
當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 .
綜上: SKIPIF 1 < 0 .
9.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求a的取值范圍.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根據(jù)絕對值的定義,將不等式轉(zhuǎn)化為三個不等式組,最后求它們解集的并集即可得出答案.
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,推出 SKIPIF 1 < 0 ,分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 解不等式即可得出答案.
【詳解】(1)當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式化為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此時 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式化為 SKIPIF 1 < 0 ,恒成立,此時 SKIPIF 1 < 0 ;
當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式化為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此時 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上所述,不等式的解集為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式恒成立;
當 SKIPIF 1 < 0 時,不等式兩邊平方可得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
綜上可得,a的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第26講轉(zhuǎn)化與化歸思想(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第26講轉(zhuǎn)化與化歸思想教師版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第26講轉(zhuǎn)化與化歸思想學(xué)生版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共30頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第24講函數(shù)與方程思想(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第24講函數(shù)與方程思想教師版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第24講函數(shù)與方程思想學(xué)生版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共30頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第21講雙曲線(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第21講雙曲線教師版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)對點題型第21講雙曲線學(xué)生版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共53頁, 歡迎下載使用。
注冊成功