【文章內(nèi)容簡介】
=| x | 與 y = s in x 的圖象: 根據(jù)圖象可得不等式的解集為: 2π2ππ),( π)π,()ππ,( 2202 ???π),( π)π,()ππ,( 2202 ???題型四 等價轉(zhuǎn)化法 將所給的命題進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化,使之成為一種容易理解的語 言或容易求解的模式.通過轉(zhuǎn)化,使問題化繁為簡、化陌 生為熟悉,將問題等價轉(zhuǎn)化成便于解決的問題,從而得出 正確的結(jié)果. 例 6 設(shè)函數(shù) f ( x ) =????? x2- 4 x + 6 , x ≥ 03 x + 4 , x 0,若互不相等的實 數(shù) x1, x2, x3滿足 f ( x1) = f ( x2) = f ( x3) ,則 x1+ x2+ x3的取值 范圍是 ________ . 思維啟迪 將問題轉(zhuǎn)化為 y = m 與 y = f ( x ) 有三個不同的交點,再研究三個交點的橫坐標(biāo)之和的取值范圍. 解析 本題可轉(zhuǎn)化為直線 y = m 與函數(shù) f ( x ) 的圖象有三個交點 , y = x2- 4 x + 6 在 [0 , + ∞ ) 的最小值為 f ( 2) = 2 ,故 2 m 4 ,易知 x1, x2, x3中必有一負(fù)二正,不妨設(shè) x1, x20 ,由于 y = x2- 4 x + 6 的對稱軸為 x = 2 , 則 x1+ x2= 4 , 令 3 x + 4 = 2 ,得 x =-23,則-23 x30 ,故 -23+ 4 x1+ x2 + x30 + 4 ,即 x1+ x2+ x3的取值范圍是 (103, 4) . 答案 ( 103 , 4) 探究提高 等價轉(zhuǎn)化法的關(guān)鍵是要明確轉(zhuǎn)化的方向或者說轉(zhuǎn)化的目標(biāo).本題轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵就是將研究 x 1 + x 2 + x 3 的取值范圍問題轉(zhuǎn)化成了直線 y = m 與曲線 y = f ( x ) 有三個交點的問題,將數(shù)的問題轉(zhuǎn)化成了形的問題,從而利用圖形的性質(zhì)解決. 變式訓(xùn)練 6 已知關(guān)于 x 的不等式ax - 1x + 10 的解集是 ( - ∞ , - 1) ∪ ( -12 ,+ ∞ ) ,則 a 的值為 ________ . 解析 將ax - 1x + 10 轉(zhuǎn)化為 ( x + 1) ( ax - 1) 0 , 其解集是 ( - ∞ ,- 1) ∪ ( -12,+ ∞ ) ,當(dāng)且僅當(dāng) x =-12是方程 ax - 1 = 0 的解,得 a =- 2. - 2 題型五 構(gòu)造法 構(gòu)造型填空題的求解,需要利用已知條件和結(jié)論的特殊性 構(gòu)造出新的數(shù)學(xué)模型,從而簡化推理與計算過程,使較復(fù) 雜的數(shù)學(xué)問題得到簡捷的解決,它來源于對基礎(chǔ)知識和基 本方法的積累,需要從一般的方法原理中進(jìn)行提煉概括, 積極聯(lián)想,橫向類比,從曾經(jīng)遇到過的類似問題中尋找靈 感,構(gòu)造出相應(yīng)的函數(shù)、概率、幾何等具體的數(shù)學(xué)模型, 使問題快速解決. 例 7 函數(shù) f ( x ) =2 s in ( x +π4) + 2 x2+ x2 x2+ c os x的最大值為 M ,最小值 為 m ,則 M + m = ________. 思維啟迪 直接求 f ( x ) 的最大值、最小值顯然不可?。? 化簡 f ( x ) = 1 +x + s i n x2 x2+ c os x,構(gòu)造新函數(shù) g ( x ) =x + s i n x2 x2+ c os x利用 g ( x ) 的奇偶性求解. 解析 根據(jù)分子和分母同次的特點,分子展開,得到部分分式, f ( x ) = 1 +x + s i n x2 x2+ c os x, f ( x ) - 1 為奇函數(shù), 則 m - 1 =- ( M - 1) , ∴ M + m = 2. 2 探究提高 整體思考,聯(lián)想奇函數(shù),利用其對稱性簡化求解,這是整體觀念與構(gòu)造思維的一種應(yīng)用.注意到分式類函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,借助分式類函數(shù)最值的處理方法,部分分式法,變形發(fā)現(xiàn)輔助函數(shù)為奇函數(shù),整體處理最大值和最小值的問題以使問題簡單化,這種構(gòu)造特殊函數(shù)模型的方法來源于對函數(shù)性質(zhì)應(yīng)用的深刻理解. 變式訓(xùn)練 7 已知函數(shù) f ( x ) = s in x c o s x +s in xc o s x + 3 ,若 f ( l g a ) = 4 ,則 f ( lg 1a ) 的值等于 ________ . 解析 f ( x ) = s i n x c o s x +s i n xc o s x+ 3 =12s i n 2 x + ta n x + 3 ,若 令 g ( x ) =12s i n 2 x + ta n x ,則 g ( x ) 是一個奇函數(shù).由 f ( lg a ) = 4 , 得 g ( lg a ) + 3 = 4 , ∴ g ( lg a ) = 1. 于是 g ( lg 1a) = g ( - lg a ) =- g ( lg a ) =- 1 ,故 f ( lg 1a) = g ( lg 1a) + 3 =- 1 + 3 = 2. 2 例 8 已知 a 、 b 是正實數(shù),且滿足 ab = a + b + 3 ,則 a + b 的取 值范圍是 _ __ _______ . 思維啟迪 考慮到已知條件中出現(xiàn)了兩個正數(shù) a 和 b 的乘積ab 以及和 a + b ,可與一元二次方程的根聯(lián)系起來構(gòu)造方程進(jìn)行求解. 解析 ∵ a 、 b 是正實數(shù)且 ab = a + b + 3 , 故 a 、 b 可視為一元二次方程 x2- mx + m + 3 = 0 的兩個根, 其中 a + b = m , ab = m + 3. 要使方程有兩個正根,應(yīng)有????? Δ = m2- 4 m - 12 ≥ 0 ,m 0 ,m + 3 0 , 解得 m ≥ 6 ,即 a + b ≥ 6 ,故 a + b 的取值范圍是 [6 ,+ ∞ ) . [6,+ ∞ ) 變式訓(xùn)練 8 若拋物線 y =- x 2 + ax - 2 總在直線 y = 3 x - 1 的下 方,則實數(shù)