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1、湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學高三數(shù)學第二輪專題講座復習:函數(shù)方程思想
高考要求
函數(shù)與方程思想是最重要的一種數(shù)學思想,高考中所占比重較大,綜合知識多、題型多、應用技巧多 函數(shù)思想簡單,即將所研究的問題借助建立函數(shù)關(guān)系式亦或構(gòu)造中間函數(shù),結(jié)合初等函數(shù)的圖象與性質(zhì),加以分析、轉(zhuǎn)化、解決有關(guān)求值、解(證)不等式、解方程以及討論參數(shù)的取值范圍等問題;方程思想即將問題中的數(shù)量關(guān)系運用數(shù)學語言轉(zhuǎn)化為方程模型加以解決
重難點歸納
函數(shù)與方程的思想是最重要的一種數(shù)學思想,要注意函數(shù),方程與不等式之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化 考生應做到
(1)深刻理解一般函數(shù)y=f(x)、y=f–1(x)的性質(zhì)(單調(diào)
2、性、奇偶性、周期性、最值和圖象變換),熟練掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì),這是應用函數(shù)思想解題的基礎
(2)密切注意三個“二次”的相關(guān)問題,三個“二次”即一元二次函數(shù)、一元二次方程、一元二次不等式是中學數(shù)學的重要內(nèi)容,具有豐富的內(nèi)涵和密切的聯(lián)系 掌握二次函數(shù)基本性質(zhì),二次方程實根分布條件,二次不等式的轉(zhuǎn)化策略
典型題例示范講解
例1已知函數(shù)f(x)=logm
(1)若f(x)的定義域為[α,β],(β>α>0),判斷f(x)在定義域上的增減性,并加以說明;
(2)當0<m<1時,使f(x)的值域為[logm[m(β–1)],logm[m(α–1)]]的定義域區(qū)間為[α,β](β>
3、α>0)是否存在?請說明理由
命題意圖 本題重在考查函數(shù)的性質(zhì),方程思想的應用
知識依托 函數(shù)單調(diào)性的定義判斷法;單調(diào)性的應用;方程根的分布;解不等式組
錯解分析 第(1)問中考生易忽視“α>3”這一關(guān)鍵隱性條件;第(2)問中轉(zhuǎn)化出的方程,不能認清其根的實質(zhì)特點,為兩大于3的根
技巧與方法 本題巧就巧在采用了等價轉(zhuǎn)化的方法,借助函數(shù)方程思想,巧妙解題
解 (1)x<–3或x>3 ∵f(x)定義域為[α,β],∴α>3
設β≥x1>x2≥α,有
當0<m<1時,f(x)為減函數(shù),當m>1時,f(x)為增函數(shù)
(2)若f(x)在[α,β]上的值域
4、為[logmm(β–1),logmm(α–1)]
∵0<m<1, f(x)為減函數(shù) ∴
即
即α,β為方程mx2+(2m–1)x–3(m–1)=0的大于3的兩個根
∴ ∴0<m<
故當0<m<時,滿足題意條件的m存在
例2已知函數(shù)f(x)=x2–(m+1)x+m(m∈R)
(1)若tanA,tanB是方程f(x)+4=0的兩個實根,A、B是銳角三角形ABC的兩個內(nèi)角 求證 m≥5;
(2)對任意實數(shù)α,恒有f(2+cosα)≤0,證明m≥3;
(3)在(2)的條件下,若函數(shù)f(sinα)的最大值是8,求m
命題意圖 本題考查函數(shù)、方程與三角函數(shù)的相互應用;
5、不等式法求參數(shù)的范圍
知識依托 一元二次方程的韋達定理、特定區(qū)間上正負號的充要條件,三角函數(shù)公式
錯解分析 第(1)問中易漏掉Δ≥0和tan(A+B)<0,第(2)問中如何保證f(x)在[1,3]恒小于等于零為關(guān)鍵
技巧與方法 深挖題意,做到題意條件都明確,隱性條件注意列 列式要周到,不遺漏
(1)證明 f(x)+4=0即x2–(m+1)x+m+4=0 依題意
又A、B銳角為三角形內(nèi)兩內(nèi)角∴<A+B<π
∴tan(A+B)<0,即
∴ ∴m≥5
(2)證明 ∵f(x)=(x–1)(x–m)
又–1≤cosα≤1,∴1≤2+cos
6、α≤3,恒有f(2+cosα)≤0
即1≤x≤3時,恒有f(x)≤0即(x–1)(x–m)≤0
∴m≥x但xmax=3,∴m≥xmax=3
(3)解 ∵f(sinα)=sin2α–(m+1)sinα+m=
且≥2,∴當sinα=–1時,f(sinα)有最大值8 即1+(m+1)+m=8,∴m=3
例3關(guān)于x的不等式2·32x–3x+a2–a–3>0,當0≤x≤1時恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為
解析 設t=3x,則t∈[1,3],原不等式可化為a2–a–3>–2t2+t,t∈[1,3]
等價于a2–a–3大于f(t)=–2t2+t在[1,3]上的最大值
7、 答案 (–∞,–1)∪(2,+∞)
例4對于函數(shù)f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,則稱x0為f(x)的不動點 已知函數(shù)f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)
(1)若a=1,b=–2時,求f(x)的不動點;
(2)若對任意實數(shù)b,函數(shù)f(x)恒有兩個相異的不動點,求a的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,若y=f(x)圖象上A、B兩點的橫坐標是函數(shù)f(x)的不動點,且A、B關(guān)于直線y=kx+對稱,求b的最小值
解 (1)當a=1,b=–2時,f(x)=x2–x–3,由題意可知x=x2–x–3,得x1=–1,x2=3
故當a=1,b=–2
8、時,f(x)的兩個不動點為–1,3
(2)∵f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)恒有兩個不動點,∴x=ax2+(b+1)x+(b–1),
即ax2+bx+(b–1)=0恒有兩相異實根∴Δ=b2–4ab+4a>0(b∈R)恒成立 于是Δ′=(4a)2–16a<0解得0<a<1故當b∈R,f(x)恒有兩個相異的不動點時,0<a<1
(3)由題意A、B兩點應在直線y=x上,設A(x1,x1),B(x2,x2)
又∵A、B關(guān)于y=kx+對稱 ∴k=–1 設AB的中點為M(x′,y′)
∵x1,x2是方程ax2+bx+(b–1)=0的兩個根 ∴x′=y′=,
9、又點M在直線上有,
即
∵a>0,∴2a+≥2當且僅當2a=即a=∈(0,1)時取等號,
故b≥–,得b的最小值–
學生鞏固練習
1 已知函數(shù)f(x)=loga[–(2a)2]對任意x∈[,+∞]都有意義,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A (0, B (0,) C [,1 D (,)
2 函數(shù)f(x)的定義域為R,且x≠1,已知f(x+1)為奇函數(shù),當x<1時,f(x)=2x2–x+1,那么當x>1時,f(x)的遞減區(qū)間是( )
A [,+∞ B (1, C [,+∞ D (1,]
3 關(guān)于x的方程l
10、g(ax–1)–lg(x–3)=1有解,則a的取值范圍是
4 如果y=1–sin2x–mcosx的最小值為–4,則m的值為
5 設集合A={x|4x–2x+2+a=0,x∈R}
(1)若A中僅有一個元素,求實數(shù)a的取值集合B;
(2)若對于任意a∈B,不等式x2–6x<a(x–2)恒成立,求x的取值范圍
參考答案
1 解析 考查函數(shù)y1=和y2=(2a)x的圖象,顯然有0<2a<1
由題意得a=,再結(jié)合指數(shù)函數(shù)圖象性質(zhì)可得答案 答案 A
2 解析 由題意可得f(–x+1)=–f(x+1) 令t=–x+1,則x=
11、1–t,
故f(t)=–f(2–t),即f(x)=–f(2–x)
當x>1,2–x<1,
于是有f(x)=–f(2–x)=–2(x–)2–,其遞減區(qū)間為[,+∞) 答案 C
3 解析 顯然有x>3,原方程可化為
故有(10–a)·x=29,必有10–a>0得a<10
又x=>3可得a> 答案 <a<10
4 解析 原式化為 當<–1,ymin=1+m=–4m=–5
當–1≤≤1,ymin==–4m=±4不符
當>1,ymin=1–m=–4m=5 答案 ±5
5 解 (1)令2x=t(t>0),設f(t)=t2–4t+a
由f(t)=0在(0,+∞)有且僅有一根或兩相等實根,則有
①f(t)=0有兩等根時,Δ=016–4a=0a=4驗證t2–4t+4=0t=2∈(0,+∞),這時x=1
②f(t)=0有一正根和一負根時,f(0)<0a<0
③若f(0)=0,則a=0,此時4x–4·2x=02x=0(舍去),或2x=4,∴x=2,即A中只有一個元素
綜上所述,a≤0或a=4,即B={a|a≤0或a=4}
(2)要使原不等式對任意a∈(–∞,0]∪{4}恒成立 即g(a)=(x–2)a–(x2–6x)>0恒成立 只須<x≤2