多角度观察分析题设条件
打开解题思路
在具体解题时,要学会从多角度观察、分析、使用题设条件,才能够打开解题思路,找到较简洁的解法。
题目1 已知函数f(x)=ax2+bx+c的图象过点(-1,0),是否存在常数a、b、c,使不等式 x≤f(x)≤
(1+x2) 对一切实数x都成立?
分析:这是一道探索性题目,要充分利用题目的条件,找出a、b、c的关系,再利用不等式恒成立的条件得出结论。本题从两个不同的角度观察、分析、使用题设条件,提供了两种不同的解法。
解法一:∵函数f(x)=ax2+bx+c的图象(抛物线)过点(-1,0),
∴ a-b+c=0 (1)
又∵ x≤f(x)≤
(1+x2) 对一切实数x都成立,则令x=0,有0≤c≤
;
令x=1,有1≤a+b+c≤1,
∴ a+b+c=1 (2)
由(1)(2)解出 b=
,c=
-a
∴ 0≤
-a≤
∴ 0≤a≤
将b=
,c=
-a代入x≤f(x)≤
(1+x2),则得不等式组
的解集为R.
当a=0或
时,上述不等式组不能对一切实数x都成立.
∴ 0
答案
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a=4,b=8,c=3)
题目2 已知函数
,求它的最大值和最小值。
分析:本题是关于三角函数的分式函数问题,一般有两种观察
方法
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,一种是将函数式转化为形如方程式asinx+bcosx=c,根据不等式
解出
的取值范围(仅适用自变量x无限制范围的情况); 另一种是把函数式看作平面内动点P(cosx,sinx)与定点A(2,2)所在直线的斜率KAP.
解法一:由
得:sinx+ycosx=2-2y
即 sin(x+θ)=
. 故应
≤1
解得
≤y≤
∴ ymax=
;
ymin=
解法二:令A(2,2)、P(cosx,sinx),则y=KAP. 如图二所示,因为点P是单位圆上动点,只须求共点直线系AP: y=k(x-2)+2的斜率的最值,显然,最值在直线和单位圆相切
时取得,由
,得
k1=
,k2=
∴ ymax=
;
ymin=
如果改函数
的定义域为x∈[0,π],由图三易知
ymax=2;ymin=
练习2 求函数
(0
0,解关于x的不等式
.
分析:本题是关于解含有参数的根式不等式的问题,一般先转化为有理式不等式组,然后再对参数分类讨论求解。有时把这样的不等式转化为一个确定的函数与一个函数系,观察它们的图象之间的关系,就可以直观的解题。
解法一 :原不等式同解于
或
即(Ⅰ)
或(Ⅱ)
(1) 当01
∴原不等式的解集为{x│x>a+1-
}.
(2) 当a>2时,解(Ⅰ)得x∈φ,解(Ⅱ)得
∴原不等式的解集为{x│
}.
解法二:令函数系y=
(
)
和函数y=1-x,在同一个坐标系下作出它们的图象(图四)和(图五)。容易看出:
(1)当0<
≤1时,即0a+1-
}.
(2) 当
>1时,即a>2由图五知
原不等式的解集为{x│
}.
练习3 设a>0,解关于x的不等式
.
(答案:{x│0
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