基本知识、基本方法、基本思想之
一.集合(必修1)
1.基本知识
集合的概念{}{}{}??????
?
?
?
?????????
???∈=∈∈=?∈∈=????=????
??A x U x x A C B x A x x B A B x A x x B A B A B A B A U 、或且集合的运算的真子集是集合的关系:描述法图示法列举法集合的表示
①公式1:A ?φ
公式2:φφ=?A A A =?φ 公式3:A C x A x U ∈?则
②几个符号:实数集----R 正实数集----R +
有理数集---Q
整数集----Z 自然数集----N 不包含0的自然数集----N *
③注意下列性质:集合{n a a a a ,........,,321}真子集的个数是21-n
.
B
B A B A A
B A B A =???=??...........2 )若(
2.区别这三个集合:
{}{}{}x y y x C x y y B x y x A lg |),(lg |lg |======,,集合
3.解题方法、思想
①解决集合问题,首先要弄清楚集合中的元素是什么; ②抓住集合中元素的3个性质,对互异性要注意检验;
③正确进行“集合语言”和普通“数学语言”的相互转化,必要时,借助图形(韦恩图、数轴) 4.范例
①如何运算进行集合的交、并、补?
A ={x -1≤x ≤2},
B ={x x <1},则A ∩B = [D]
(A){x
x <1}
(B ){x
-1≤x ≤2}
(C) {x -1≤x ≤1} (D) {x -1≤x <1}
A ,
B 均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A ∩B={3}, (
C u B)∩A={9},则A=(D)
(A ){1,3} (B){3,7,9} (C){3,5,9} (D){3,9} 【解析】因为A ∩B={3},所以3∈A ,又因为
(C u B)∩A={9},所以9∈A ,所以选D 。本题也可以用Venn 图的方法帮助理解。
②的特殊情况。要忘记集合本身和空集对集合的关系问题,不?空集是一切集合的
子集,是一切非空集合的真子集。
{}
{}1|032|2
===--=ax x B x x x A ,
若,则实数的值构成的集合为B A a ?(答:,,)-?
??
???1013
注意:φ=B 时,0=a 也符合题意。 ③数形结合思想的运用
{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈?=?若,则实数a 的取值范围是( C )
(A){}a |0a 6≤≤ (B){}|2,a a ≤≥或a 4 (C){}|0,6a a ≤≥或a (D){}|24a a ≤≤
【解析】本题主要考查绝对值不等式的基本解法与集合交集的运算,属于中等题。 由|x-a|<1得-1 由图可知 a+1≦1或a-1≧5,所以a ≦0或a ≧6. 【温馨提示】不等式型集合的交、并集通常可以利用数轴进行,解题时注意验证区间端点是否符合题意。 ④集合的表示:准确理解描述法 A=??? ? ??∈-∈N x N x 28,集合B=? ?????∈∈-N x N x 28, 则._________=?B A 分析:集合A 中的元素是 82x -中的x ,而B 中的元素是x N ∈时8 2 x -的值,不妨列表: x 2 8 -x 10 1 6 2 4 4 3 8 则集合A={10,6,4,3},B={1,2,4,8},故}4{=?B A 二.简易逻辑(选修1-1) 1.判断命题的真假 原理1:原命题、逆命题、否命题、逆否命题四个命题中,互为逆否命题的两个命题同真假。 (即原命题与逆否命题同真假、逆命题与否命题同真假)(注意:否命题与逆命题互为逆否命题) 原理2:P 与P ?的真假性相反。 原理3:①q P ∧为真时,p 、q 均为真(即 q P ∧为假时,p 、q 中至少一个为假)。 ②q P ∨为真时,p 、q 中至少一个为真(即q P ∨为假时,p 、q 均为假) ①在△ABC 中,若A>B ,则sinA>sinB 。 (真) 解析:在△ABC 中,由“大角对大边” 若A>B ,则b a >,由正弦定理有2RsinA>2RsinB,可得sinA>sinB 。 ②若x ,7≠+y 则2≠x 或5≠y 。(真) 解析:其逆否命题是:若2=x 且5=y ,则,7=+y x 是真命题。 提醒:①写命题的P ? 时,只否定结论。 写命题的否命题时,条件和结论都要否定。 ②几个判断语的否定词如下: 2.判断p 是q 的什么条件(充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件) 判断“p 是q 的什么条件”的本质是判断命题“若p ,则q ”及“若q ,则p ”的真假; 概念:如果“若p 则q ”是真命题,则可记为q p ?,此时,p 叫q 的充分条件,同 时,q 叫p 的必要条件。 判断方法: ①定义法:若B A ?,则A 是B 的充分条件,B 是A 的必要条件; 若B A ?,则A 是B 的充要条件。 ABC 中,P :A>B ,q :sinA>sinB ,则p 是q 的____________条件。 ABC 中,由“大角对大边” 若A>B ,则b a >,由正弦定理有 2RsinA>2RsinB,可得sinA>sinB ,即q p ?。 另一方面:由sinA>sinB ,由正弦定理有 R b R a 22> .则b a >,在△ABC 中,由“大边对大角”,故A>B ,即p q ?. 答:充要条件。 “若A ,则B ”及“若B ,则A ”的真假性。 ,7≠+y q :2≠x 或5≠y 。则p 是q 的____________条件。 解析:∵P ?为:,7=+y x q ?为:2=x 且5=y ,显然:q ??P ?,而“q ? ?P ?” 的逆否命题是:“q p ?”。 答:充分不必要条件。 ③利用集合的包含关系:若,B A ?则A 是B 的充分条件,B 是A 的必要条件; 若A=B ,则A 是B 的充要条件。 05x <<是|2|3x -<的 条件. 解析:记A={x ∣05x <<}记|2|3x -<的解集为B={ x ∣-1 ②“1=a ”是“函数ax ax y 2 2sin cos -=的最小正周期为π”的( ) (A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充要条件 (D )即不充分又不必要条件 解析:函数ax ax y 2 2sin cos -= =cos2ax ,其最小正周期为π,则1-=a 或 1.记集合A={1=a a },记 B={11或-=a a },则A 是B 的真子集,故选A 。 3.全称量词、特称量词 (1)全称命题的否定: “2 ,30x R x x ?∈-+>”的否定是:2000,30x R x x ?∈-+≤ ②“2 1,30x x x ?<->对有” 的否定是:20001,30x x x ?<->有 (2)特称命题的否定: 20000,320x x x ?>--≤有” 的否定是:2 0,320x x x ?>-->有 三.基本不等式的解法。 1.一元二次不等式的解法 ★解一元二次不等式的步骤是:先将不等式的二次项系数化为正数 → 再求方程02 =++c bx ax 的根x 1、x 2并比较其大小 → 利用公式写出。 不等式32 >x 的解是__________. 解析:不等式32>x 等价于032>-x ,方程032 =-x 的根为3-或3,故不等式 032>-x 解为3- 2.解含绝对值的基本不等式(选修4-5) (1)公式1:若0>a ,则a t a ,则a t >a t a t >- 解:原不等式等价于2212x -<-<,解得:1322 x -<< (2)解不等式138x x -++< 解法1:数形结合,利用数轴: 如图,PA=1x - PB=3x + 上式等价于:PA+PB<8,当PA+PB=8时,P 在x=3和x =-5处。 由此可得,-5 解法2:分三种情况讨论: 当3x <-时,有138x x -+--<得:53x -<<- 当31x -≤≤时,有138x x -+++<得:31x -≤≤ 当1x >时,有138x x -++<得:13x << 综上,得-5 0)()(0)()(>?>x g x f x g x f 公式2:0)()(0) () ( ???>≠?≥0)()(0)(0)()(x g x f x g x g x f ? ? ?≤≠?≤0)()(0)(0)() (x g x f x g x g x f ★解分式型不等式的步骤: 先将不等式右端化为0 并通分 → 再用上面的公式求解。 15 1 <+x 的解是_________. 解析:不等式化为0151<-+x ,化为054<+--x x 即05 4 >++x x 即 0)5)(4>++x x (,解得:不等式的解是45->- 提醒1:解分式型不等式必须严格按上述步骤,比如解不等式15 1 <+x ,就不能两边同时乘 以分母5+x 化为51+ 提醒2:如果分母已知恒为正数,则可以两边同时乘以分母化简,范例如下: 01 1 22 <+++x x x 的解是_______. 解析:∵12 ++x x 恒为正数,∴原不等式等价于012<+x 。答:2 1- 11 1 22 >+++x x x 的解是_______. 解析:∵12 ++x x 恒为正数,∴原不等式等价于12+x >12 ++x x 的不等式的解为:0 1-=kx y 与圆2)2(2 2 =+-y x 有两个不同的交点,求k 的取值范围。 解析:∵圆心(2,0)到直线1-=kx y 的距离d= 1 122 +-k k 由题R d <得 1 122+-k k 2<,得12122+<-k k ,两边同时平方得: 2241422+<-+k k k 得01422<--k k ,解得: 2 6 2262+<<-k 。 基本知识、基本方法、基本思想之 备注:函数这一步部分,选择题、填空题考察的主要还是最基本的东西,解答题主要围绕导 数的应用来考察。 第一部分:基本知识、基本问题(必修1) 一.函数的概念 对于非空集合A 、B ,在集合A 中的每一个实数x 按照法则f 与集合B 中唯一一个实数y 对应,就称从集合A 到B 的一个函数,也称y 是x 的函数,记为:)(x f y = x 与y 的对应,可以一对一,多对一,但决不可以一个x 对应多个y 。 如:1)(-= x x f 是函数,而1)(-±=x x f 不是函数 函数的三要素 ①定义域:自变量x的取值集合。 ②值域:函数值y的取值集合。 ③对应法则:即y关于x 的表达式(解析式) 1.求函数的定义域 () ()的定义域是 2 3 lg 4 - - = x x x y____________。 分析:就是求使得函数表达式有意义的x的取值集合。 解不等式 ? ? ? ? ? ≠ - > - ≥ - 1 )3 ( )3 ( ) 4( 2 2 x x x x 的定义域为()()()43 3 2 2 0, , , 2.函数的解析式 3 log,0 () 2,0 x x x f x x > ? =? ≤ ? ,则 1 (()) 9 f f=(B) A.4 B. 1 4 C.-4 D- 1 4 解析:根据分段函数可得 3 11 ()log2 99 f==-,则2 11 (())(2)2 94 f f f- =-==,②若()= - = +) ( 1 1x f x x f则____________。 分析:这类问题通常用换元法解决。 令,则 t x t =+≥ 10 ∴x t =- 21 2 )(2- =t t f ∴(0 ≥ t) 2 ) ( 2- =x x f ∴(0 ≥ x) 3.求函数的值域 方法1:观察法 f(x)=3 2- + x的值域是__________. 解析:由0 2≥ + x∴3 2- + x3 - ≥,∴函数f(x) 的值域是) ,3 [+∞ - 方法2:换元法 f(x)= 1 1 2 - + x x )1 (> x的值域是__________. 解析:令1 - =x t,则0 > t且1 + =t x ∴f(x)= t t 1 )1(2++ =t t t 2 22++ =2)2 (++ t t 由均值不等式得f(x)222+≥ ∴函数f(x) 的值域是),222[+∞+ ②函数()() 2log 31x f x =+的值域为( A ) A. ()0,+∞ B. )0,+∞?? C. ()1,+∞ D. )1,+∞?? 解析:令13+=x t ,则1>t ,问题转化为求函数y=)1(log 2>t t 的值域。 方法3:利用函数的单调性 f(x)=12-+ x x 的值域是__________. 解析:函数的定义域为),1[+∞,且函数在),1[+∞上是递增函数,故x=1是,f(x)的最小值为2,∴函数f(x) 的值域是),2[+∞ 方法4:利用函数的图像 f(x)=322 --x x ]3,0[(∈x )的值域是__________. 分析:求二次函数的值域,通常用图像。 如图:可以看到 x=1时,y m in =–4 x=3时,y m ax =4 ∴函数f(x) 的值域是]4,4[-。 二.函数的单调性 函数单调性的定义:如果函数()x f 对区间D 内的任意 21,x x ,当21x x <时都有 ()()21x f x f <,则()x f 在D 内是增函数;当21x x <时都有()()21x f x f >,则() x f 在D 内时减函数。 通俗理解:如果函数()x f 在D 内是增函数,则y 随x 的增大而增大;如果函数()x f 在D 内是减函数,则y 随x 的减小而减小。 1. 判断函数的单调性 方法 1:观察分析法 1)(-+ =x x x f 的单调性是______. 答:是区间),1[+∞上的增函数。 方法2:复合型函数的单调性判断法则 0.2log (31)x y =+的单调性是______. 分析:方法1:令u =13+x ,y=0.2log u (外函数),由u ↑,y ↓;而x ↑,u ↑,故有x ↑, y ↓,故函数0.2log (31)x y =+在R 上递减。 方法2:[][]为减函数为增函数,否则相同时当内、外层函数单调性)()(x f x u f (即“同增异减”法则)。 令u =13+x (内函数)是增函数,y=0.2log u (外函数)是减函数,由于内、外函数单调性相反,故原函数为减函数。 方法3:利用函数的图像 2.利用导数判断函数的单调性 原理:()为增函数。则内,若总有,在区间)(0)( x f x f b a > ()为减函数。则内,若总有,在区间)(0)( x f x f b a < x x x f 12)(3 -=的递增区间是_________. 解析:123)( 2 ' -=x x f 令123)( 2 ' -=x x f >0,解得22>- ,(),(∞+?-∞-22 3.分段函数的单调性 原理:分段函数为增函数,则其各个段的函数均为增函数,且分段点处右端不小于左端;分段函数为减函数,则其各个段的函数均为减函数,且分段点处右端不大于左端。 (3)4,1()log ,1a a x a x f x x x --?=?≥?< ,是(-∞,+∞)上的增函数,那么a 的取值范围 是( ) (A )(1,+∞) (B )(-∞,3) (C)?? ? ???3,53 (D)(1,3) 分析:函数(3)4 ,1()log ,1a a x a x f x x x --?=? ≥?<,在(-∞,+∞)上是增函数的条件是: ??? ??-?-≥>>-a a a a a 41)3(1log 1 3 解得:C 三.函数的奇、偶性 解题要点:关键是抓死函数的奇、偶性的定义,利用定义获得等式;或利用奇函数、偶函数的图像特征解答。 1.函数的奇、偶性的定义 若总成立为奇函数函数图象关于原点对称 f x f x f x ()()() -=-?? 若总成立为偶函数函数图象关于轴对称 f x f x f x y ()()() -=?? ()41 2 x x f x + =的图象(D ) A. 关于原点对称 B. 关于直线y=x对称 C. 关于x轴对称 D. 关于y轴对称 解析:) ( 2 4 1 2 1 4 ) (x f x f x x x x = + = + = - - - ) (x f ∴是偶函数,图像关于y轴对称 2.奇函数的一个性质 若函数f(x)是奇函数,且定义域中含0(即X可以取0)则必有。 f(0)= = + - + =a a a x f x x 为奇函数,则实数 · 若 1 2 2 2 ) ( 解析:0 )0( ) (= ∈ ∈f R R x x f∴ , ,又 为奇函数, ∵ 1 1 2 2 2 = = + - + a a a ∴ , · 即 ②设() f x为定义在R上的奇函数,当0 x≥时,()22 x f x x b =++(b为常数),则(1) f-=(A)-3 (B)-1 (C)1 (D)3 解析:∵() f x为定义在R上的奇函数(x可以取0)∴0 f(0)=可得b=–1,又f(1)=3 ∴f(-1)=-3 3. 利用奇函数、偶函数的图像特征解题 函数图象关于原点对称 为奇函数 若? ) (x f 轴对称 函数图象关于 为偶函数 若y x f? ) ( f(x)是定义在R上的奇函数,在(,0) -∞上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x 的取值范围是(D ) (A) (-∞,2);(B) (2,+∞); (C) (-∞,-2)?(2,+∞);(D) (-2,0)∪(2,+∞) 解析:拟合其函数图像,如图。 4.函数的周期性 解题要点:关键是抓死函数的周期性的定义,利用定义获得等式;或利用函数周期性在 a n =a ?a ?........?a (n 个a 相乘) 图像上体现出来的特征解题。 ()为周期,则),在定义域内总有(若存在实数)()(0x f x f T x f T T =+≠ 函数,T 是一个周期。 )(x f 满足()==--=+)2012(,2)2()(3f f x f x f 则,且_________. 解析:∵(),)(3x f x f -=+∴)())(()3()6(x f x f x f x f =--=+-=+ 得的一个周期为是周期函数,)(6)(x f T x f =,由2012÷6的余数为4,∴ )4()2012(f f ==2)2(=-f 第二部分:指数、对数及指数、对数函数(必修1) 1.指数、对数基础 (1)a n (n 是自然数时)的 (2)a n m 的含义:a n m = n m a (3)a x -的含义:a x -= x a 1 ** 指数、对数的关系2.指数、对数的运算公式 (1)指数运算公式 n n n mn n m n m n m b a ab a a a a a ===?+)()( (2)对数的运算公式 N M MN a a a log log log += N M N M a a a l o g l o g l o g -= M n M a n a log log = 特别的:01log =a ,1log =a a (3)换底公式:log log log c a c b b a = 特别地:lg log lg a b b a = , ln log ln a b b a = 3.两个常见的对数 log 10N 记为lgN(常用对数) log e N 记为lnN(自然对数),其中e ≈2.7188 二.指数、对数函数 4.比较两个指数的大小 方法1:利用指数函数的单调性(比较底数相同的两个指数) 如比较:10.45 2 0.20.2- -与的大小。利用函数0.2x y =在R 上是减函数。 方法2:作商比较: 如比较:122和13 3的大小。 方法3:引入中间量 如比较:0.2 0.3和0.3 0.2 -,利用函数0.3x y =和0.2X y =的图像,可以看出:0.2 0.3<1, 0.30.2->1. 5.比较两个对数的大小 方法1:利用对数函数的单调性(比较底数相同的两个对数) 如比较:0.30.31 2 log 0.2与log 的大小。利用函数0.3log y x =在R 上是减函数。 方法2:作差比较: 如比较: ln 2ln 3 23 与的大小。 方法3:引入中间量 如比较:0 .4 l o g 2.2与 1.8log 1.1,利用函数0.4 1.8log log y x x =和的图像可得, 0.4log 2.20<, 1.8log 1.10> 6.解基本的指、对不等式 (1)指数不等式的解法 方法:将不等式两端化为同底数的指数。参考公式:log a k a k =。 2121x -> 解:原不等式化为21022x ->,由函数2x y =的单调性得:210x ->得12 x > (2)对数不等式的解法 方法:将不等式两端化为同底数的对数。参考公式:log k a a k =。 2log (31)3x +< 解:原不等式化为22log (31)log 8x +< 由函数2log y x =的单调性及“对数的真数大于0”得0318x <+< 解得:1733 x - << 第三部分:导数(选修1-1) 一.求导数的公式1: ①若n x y =则1 -='n nx y 特别地:常数的导数为0. ②x x cos )(sin =' x x sin )(cos -=' ③a x x a ln 1)(log = ' x x 1 )(ln =' ④a a a x x ln )(=' x x e e =')( 求导数的公式2:='±)()()(x x v u )()( x x v u '±' ='?)()()(x x v u +?')()(x x v u )()(x x v u '? ) (2) ()()()() ()()( x x x x x x x u u v u v u v '-'= ' 复合函数求导数: 2 ln(2)y x x =+的导数。 解析:令2 2,u x x =+它关于x 的导数为41u x '=+,ln y u =关于u 的导数为: 1 u ,则原函 数的导数为: 1 (41)x u ?+,再把22,u x x =+代入,得原函数的导数为: 二. 导数部分题型的解答。 1.利用导数判断函数的单调性 原理:()为增函数。则内,若总有,在区间)(0)( x f x f b a >' ()为减函数。则内,若总有,在区间)(0)( x f x f b a <' 方法与步骤:求函数的定义域→解不等式0)(/>x f 得函数的增区间;解不等式0)(/ x x x f 12)(3 -=的递增区间是_________. 解析:123)( 2 ' -=x x f 令123)( 2 ' -=x x f >0,解得22>- 区间是22-∞-+∞(,)及(,) 2. 已知知函数在区间D 上的单调性,求字母范围。 方法1:求函数的增(或减)区间A ——→利用区间D 是区间A 的子集求字母的范围。 方法2:求函数的导数——→利用0)(/ ≥x f (或/ ()0f x ≤)在区间D 上恒成立求字母的 范围。(不等式恒成立求字母范围见后) 已知函数2 31y x ax =-+在区间(1,)+∞是增函数,则实数a 的取值范围是 _____________. 解:函数2 31y x ax =-+的增区间是( 32a ,)+∞,由(1,)+∞?(32a ,)+∞得:3 12 a ≤得: 2 3 a ≤ ②[)的上是单调增函数,则,在,函数已知a ax x x f a ∞+-=>1 )(03 取值范围 是__________。 方法1:求导数→令0)(>'x f 得函数的增区间为(,-∞及)+∞→由区间 [1,)(,)+∞?-∞?+∞建立不等式→求a 的范围。 方法2: 利用原理:() ()内恒成立。,在区间为增函数,则内,若,在区间b a x f x f b a 0)()(≥'(在个别点导数为0,不影响函数的单调性) ()()内恒成立。,在区间为减函数,则内,若,在区间b a x f x f b a 0)()(≤'(在个 别点导数为0,不影响函数的单调性) 解析:a x x f -='2 3)( 由0)(≥'x f 在区间),1[+∞上恒成立,则032 ≥-a x 在区间),1[+∞上恒成立,得3≤a ,故选D 。 [备柱:032≥-a x 在区间),1[+∞上恒成立,等价于3 3x a ≤在区间),1[+∞上恒成立,等价于min 3 )3(x a ≤] 3. 函数图像的切线的斜率 原理:函数y=f(x)在点0x 处的导数,就是曲线y=(x)在点))(,(00x f x P 处的切线的斜率. 应用要点:① 抓住切点 ② 区别:“在M 点处的切线”与“过M 点处的切线”的不同。 求曲线1 y x = 在点A (1,1)处的切线方程。 分析:说明A 为切点,且A 在函数的图象上。 解:21 y x '=- ,则切线的斜率为1-,可得切线方程为2y x =-+ ②求曲线1 y x =过点A (1,1)处的切线方程。 方法:设切点P(x 0,y 0)——→利用)(0/ x f k =切及点P 写出切线方程——→将A 的坐标代 入切线方程建立关于x 0的方程,求出x 0——→求切线方程 解:设切点为P(0x , 01x ),由21 y x '=-,则切线的斜率为201x -,则切线方程为 0200 11()y x x x x - =--,把A (1,1)的坐标代入方程,有020011 1(1)x x x -=-- 解得01x =,从而可得切线方程为2y x =-+。 ③已知1,0,()b c f x x b >->=+函数的图象与函数2 ()g x x bx c =++的图象相切.求b 与c 的关系式(用c 表示b )。 解析:设函数f(x)的图像与函数g(x)的图像相切于点(x 0,y 0),∵b x x g +='2)( 由题有12)(00=+='b x x g ① 又切点(x 0,y 0)在函数f(x)的图像与函数g(x)的图像上,有c bx x b x ++=+2 00② 由①②消去x 0, . 21,0,1. 4)1(2c b c b c b +-=∴>->=+ 得 4. 利用导数求函数的极值 利用原理:极大值点左增(即0)(>'x f )右减(即0)(<'x f );极小值点左减(即0)(<'x f )右增(即0)(>'x f )。 方法与步骤:求导数→解方程0)(='x f ,解不等式0)(>'x f ,0)( 23)(3 +-=x x x f 的极大值。 解析:33)(2 /-=x x f 令33)(2 /-=x x f >0得函数的递增区间为),1()1,(+∞?--∞ 令33)(2 /-=x x f <0得函数的递减区间为)1,1(- ()f x 在1x =-处取得极大值,极大值为(1) 2.f -= 2)(3+-=ax x x f 在x=1处取得极小值,求实数a 的值。 解析:a x x f -=2/ 3)( 由03)1(/=-=a f ,得3=a . 经验证(此略验证过程),a=3符合题意。 5. 已知函数在区间D 上的极值点的个数,求字母范围。 利用原理1:若函数f(x)在x 0处有导数,且x 0是极值点,则()0x f '=0. 原理2:若()0x f '=0,且x 0是方程()0x f '=0的偶重根,则x= x 0必定不是函数的极值点。 方法:转化为方程0)(='x f 在区间D 上有几个根,求字母的范围问题。即转化为方程根的分布问题。 [“方程根的分布问题”又见后] 若函数2)(3 +-=ax x x f 有极值点,求实数a 的取值范围。 分析:利用原理2,问题的实质转化为方程有根的问题。 a x x f -=2/3)( 令0)(/ =x f 得032 =-a x , 由题,方程032 =-a x 有实数根(且这些根不全是等根), 由△>0,得a > 0。 ②若函数2)(3 +-=ax x x f 在区间[1,+)∞有极值点, 求实数a 的取值范围。 解法1:a x x f -=2 /3)(,由题,则有方程/()f x =032 =-a x 在区间[1,+)∞内有实数 根(且这些根不全是等根), 由△>0得a > 0,且方程/ ()f x =032=-a x 的根为 x= 3a 或3 a 1≥, 解得3a ≥ 解法2:a x x f -=2 /3)(,由题,则有方程/()f x =032 =-a x 在区间[1,+)∞内有实数根(且这些根不全是等根),由 函数/ ()f x =2 3x a -的图像可得: 则须f '(1)≤0得3a ≥ 6. 已知方程f(x)=0在区间D 内根的个数,求字母范围。(方程根的分布) 方法1:解出方程0)(=x f 的根i x ——→利用条件建立关于a 的不等式(比如i x 在给定的区间内)。 方法2:分析函数的性质(如单调性、奇偶性、对称性、周期性)——→画函数图象的草图——→利用区间端点值的正负、极值的正负,建立关于字母a 的不等式。 2 10x ax -+= a 的取值范围。 (2)若方程有两个不相等的正实数根,求字母a 的取值范围。 (3)若方程在区间(0,2)内有两个不相等的实数根,求字母a 的取值范围。 解:(1)由△>0得22a a <->或 (2)由1212 000x x x x ?>?? +>??>?得2a > (3)记函数2 ()1f x x ax =-+,如图, 则须022(0)0(2)0 a f f ?<?? >??>??>??解得522a << 1)1()12(2 1 31)(23++++-= x a a x a x x f 在区间(0,2)内有两个极值点,求a 的取值范围。 解法1:)1()12()(2 +++-='a a x a x x f ,由题0)(='x f 在区间(0,2)内有两个不等的实根,令0)(='x f 得1+=a a x 或,由 ?? ?<+<<<2 102 0a a 解得10< +++-='a a x a x x f ,由题0)(='x f 在区间(0,2)内有两个不等的实根,由)1()12()(2+++-='a a x a x x f 的图像及性质有: ????? ????>?<+<>'>'0 221 200)2(0)0(a f f 解得10< a x x g --=ln 2)(,x x x h 32 1)(2 -= ,若函数()y g x =与)(x h y =的图象有3个不同的交点M 、N 、Q ,求a 的取值范围; 分析:由函数f(x)的定义域为) ,(∞+0,故问题的实质是:“已知方程 0ln 232 12 =++-a x x x 由3个正实数根,求a 的范围” , 如果设a x x x x f ++-=ln 232 1)(2 ,问题实质即为“已知函数 a x x x x f ++-=ln 232 1 )(2的图像与x 轴正半轴有3个不同的交点,求a 的范围” 。 解:设a x x x x f ++-=ln 232 1)(2 ,x x x x x x x f )2)(1(23)(2--=+-=',且 0>x 令0)(>'x f 得函数的增区间为), 及(∞+2)1,0(,令0)(<'x f 得函数的减区间为),21(,如图:则有???<>0 )2(0)1(f f 得2ln 2425 -< 7.求函数的最大值、最小值 (1)在闭区间[a,b]上求函数的最大值、最小值 方法1:对简单的函数,利用高一学过的“求函数的值域”的方法(如:观察法、单调性法、换元法、图象法等) 方法2:(利用“最值定理:函数)(x f 的图象在[a,b]上连续不断,则函数)(x f 在[a,b]必有最大值和最小值,且最大值只能在端点或极大值处取到,最小值只能在端点或极小值处取到。”) 步骤:求导数——→令0)(='x f ,得i x x =——→求)()()(b f a f x f i 、、的值——→比较 大小求出函数的最大值、最小值。 (2)在开区间(a,b )上求函数的最大值、最小值 方法1:对简单的函数,利用高一学过的“求函数的值域”的方法(如:观察法、单调性法、换元法、图象法等) 方法2:求导数——→分析函数的单调性——→作函数图像的草图——→判断函数的最大值、最小值。 8.解答题范例 1.已知函数f (x )=x 3-3ax 2+3x+1。 (Ⅰ)设a=2,求f (x )的单调期间; (Ⅱ)设f (x )在区间(2,3)中恰有一个极值点,求a 的取值范围。 解析:(1)略(提示求出函数的导数,由导数大于0,可求得增区间,由导数小于0,可求得减区间。) (2)363)(2 / +-=ax x x f ,函数在(2,3)内恰有一个极值点, 则方程0363)(2 / =+-=ax x x f 即方程03632 =+-ax x 在区间(2,3) 内恰有一个实数根,记U (X )=3632 +-ax x ,须有U(2)U(3)< 0得 ()1830)(1215a a --< 0解得: 3