7. 到空间不共面的4个点距离相等的平面的个数是_____。
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
6.方程(x-x-1)=1的整数解的个数是_____。
A. 1 B. 3 C. 4 D. 5
5. 函数f(x)=ax-2ax+2+b (a≠0)在闭区间[2,3]上有最大值5,最小值2,则a、b的值为_____。
A. a=1,b=0 B. a=1,b=0或a=-1,b=3
C. a=-1,b=3 D. 以上答案均不正确
4. 设f(x,y)=0是椭圆方程,f(x,y)=0是直线方程,则方程f(x,y)+λf(x,y)=0 (λ∈R)表示的曲线是_____。
A.只能是椭圆 B.椭圆或直线 C.椭圆或一点 D.还有上述外的其它情况
3. f(x)=(a-x)|3a-x|,a是正常数,下列结论正确的是_____。
A.当x=2a时有最小值0 B.当x=3a时有最大值0
C.无最大值,且无最小值 D.有最小值但无最大值
2. 非零实数a、b、c,则+++的值组成的集合是_____。
A. {-4,4} B. {0,4} C. {-4,0} D. {-4,0,4}
1. 若log<1,则a的取值范围是_____。
A. (0, ) B. (,1) C. (0, )∪(1,+∞) D. (,+∞)
7.过点P(2,3),且在坐标轴上的截距相等的直线方程是_____。
A. 3x-2y=0 B. x+y-5=0 C. 3x-2y=0或x+y-5=0 D.不能确定
[简解]1小题:对参数a分a>0、a=0、a<0三种情况讨论,选B;
2小题:对底数a分a>1、0<a<1两种情况讨论,选C;
3小题:分x在第一、二、三、四象限等四种情况,答案{4,-2,0};
4小题:分θ=、0<θ<、<θ<三种情况,选D;
5小题:分x>0、x<0两种情况,选B;
6小题:分侧面矩形长、宽分别为2和4、或4和2两种情况,选D;
7小题:分截距等于零、不等于零两种情况,选C。
Ⅱ、示范性题组:
例1. 设0<x<1,a>0且a≠1,比较|log(1-x)|与|log(1+x)|的大小。
[分析] 比较对数大小,运用对数函数的单调性,而单调性与底数a有关,所以对底数a分两类情况进行讨论。
[解] ∵ 0<x<1 ∴ 0<1-x<1 , 1+x>1
① 当0<a<1时,log(1-x)>0,log(1+x)<0,所以 |log(1-x)|-|log(1+x)|=log(1-x)-[-log(1+x)]=log(1-x)>0;
② 当a>1时,log(1-x)<0,log(1+x)>0,所以 |log(1-x)|-|log(1+x)|=-log(1-x) -log(1+x)=-log(1-x)>0;
由①、②可知,|log(1-x)|>|log(1+x)|。
[注]本题要求对对数函数y=logx的单调性的两种情况十分熟悉,即当a>1时其是增函数,当0<a<1时其是减函数。去绝对值时要判别符号,用到了函数的单调性;最后差值的符号判断,也用到函数的单调性。
例2. 已知集合A和集合B各含有12个元素,A∩B含有4个元素,试求同时满足下面两个条件的集合C的个数: ①. CA∪B且C中含有3个元素; ②. C∩A≠φ 。
[分析] 由已知并结合集合的概念,C中的元素分两类:①属于A 元素;②不属于A而属于B的元素。并由含A中元素的个数1、2、3,而将取法分三种。
[解] C·C+C·C+C·C=1084
[注]本题是排列组合中“包含与排除”的基本问题,正确地解题的前提是合理科学的分类,达到分类完整及每类互斥的要求,还有一个关键是要确定C中元素如何取法。另一种解题思路是直接使用“排除法”,即C-C=1084。
例3. 设{a}是由正数组成的等比数列,S是前n项和。 ①. 证明: <lgS; ②.是否存在常数c>0,使得=lg(S-c)成立?并证明结论。(95年全国理)
[分析] 要证的不等式和讨论的等式可以进行等价变形;再应用比较法而求解。其中在应用等比数列前n项和的公式时,由于公式的要求,分q=1和q≠1两种情况。
[解] 设{a}的公比q,则a>0,q>0
①.当q=1时,S=na,从而SS-S=na(n+2)a-(n+1)a=-a<0;
当q≠1时,S=,从而
SS-S=-=-aq<0;
由上可得SS<S,所以lg(SS)<lg(S),即<lgS。
②. 要使=lg(S-c)成立,则必有(S-c)(S-c)=(S-c),
分两种情况讨论如下:
当q=1时,S=na,则
(S-c)(S-c)-(S-c)=(na-c)[(n+2)a-c]-[(n+1)a-c]=-a<0
当q≠1时,S=,则(S-c)(S-c)-(S-c)=[-c][ -c]-[-c]=-aq[a-c(1-q)]
∵ aq≠0 ∴ a-c(1-q)=0即c=
而S-c=S-=-<0 ∴对数式无意义
由上综述,不存在常数c>0, 使得=lg(S-c)成立。
[注] 本例由所用公式的适用范围而导致分类讨论。该题文科考生改问题为:证明>logS ,和理科第一问类似,只是所利用的是底数是0.5时,对数函数为单调递减。
例1、例2、例3属于涉及到数学概念、定理、公式、运算性质、法则等是分类讨论的问题或者分类给出的,我们解决时按要求进行分类,即题型为概念、性质型。
例4. 设函数f(x)=ax-2x+2,对于满足1<x<4的一切x值都有f(x)>0,求实数a的取值范围。
1 4 x
1 4 x |
[分析] 含参数的一元二次函数在有界区间上的最大值、最小值等值域问题,需要先对开口方向讨论,再对其抛物线对称轴的位置与闭区间的关系进行分类讨论,最后综合得解。
[解]当a>0时,f(x)=a(x-)+2-
∴ 或
或
∴ a≥1或<a<1或φ 即 a>;
当a<0时,,解得φ;
当a=0时,f(x)=-2x+2, f(1)=0,f(4)=-6, ∴不合题意
由上而得,实数a的取值范围是a> 。
[注]本题分两级讨论,先对决定开口方向的二次项系数a分a>0、a<0、a=0三种情况,再每种情况结合二次函数的图像,在a>0时将对称轴与闭区间的关系分三种,即在闭区间左边、右边、中间。本题的解答,关键是分析符合条件的二次函数的图像,也可以看成是“数形结合法”的运用。
例5. 解不等式>0 (a为常数,a≠-)
[分析] 含参数的不等式,参数a决定了2a+1的符号和两根-4a、6a的大小,故对参数a分四种情况a>0、a=0、-<a<0、a<-分别加以讨论。
[解] 2a+1>0时,a>-; -4a<6a时,a>0 。 所以分以下四种情况讨论:
当a>0时,(x+4a)(x-6a)>0,解得:x<-4a或x>6a;
当a=0时,x>0,解得:x≠0;
当-<a<0时,(x+4a)(x-6a)>0,解得: x<6a或x>-4a;
当a>-时,(x+4a)(x-6a)<0,解得: 6a<x<-4a 。
综上所述,当a>0时,x<-4a或x>6a;当a=0时,x≠0;当-<a<0时,x<6a或x>-4a;当a>-时,6a<x<-4a 。
[注] 本题的关键是确定对参数a分四种情况进行讨论,做到不重不漏。一般地,遇到题目中含有参数的问题,常常结合参数的意义及对结果的影响而进行分类讨论,此种题型为含参型。
例6. 设a≥0,在复数集C中,解方程:z+2|z|=a 。 (90年全国高考)
[分析]由已知z+2|z|=a和|z|∈R可以得到z∈R,即对z分实数、纯虚数两种情况进行讨论求解。
[解] ∵ |z|∈R,由z+2|z|=a得:z∈R; ∴ z为实数或纯虚数
当z∈R时,|z|+2|z|=a,解得:|z|=-1+ ∴ z=±(-1+);
当z为纯虚数时,设z=±yi (y>0), ∴ -y+2y=a 解得:y=1± (0≤a≤1)
由上可得,z=±(-1+)或±(1±)i
[注]本题用标准解法(设z=x+yi再代入原式得到一个方程组,再解方程组)过程十分繁难,而挖掘隐含,对z分两类讨论则简化了数学问题。
[另解] 设z=x+yi,代入得 x-y+2+2xyi=a;
∴
当y=0时,x+2|x|=a,解得x=±(-1+),所以z=±(-1+);
当x=0时,-y+2|y|=a,解得y=±(1±),所以±(1±)i。
由上可得,z=±(-1+)或±(1±)i
[注]此题属于复数问题的标准解法,即设代数形式求解。其中抓住2xy=0而分x=0和y=0两种情况进行讨论求解。实际上,每种情况中绝对值方程的求解,也渗透了分类讨论思想。
例7. 在xoy平面上给定曲线y=2x,设点A(a,0),a∈R,曲线上的点到点A的距离的最小值为f(a),求f(a)的函数表达式。 (本题难度0.40)
[分析] 求两点间距离的最小值问题,先用公式建立目标函数,转化为二次函数在约束条件x≥0下的最小值问题,而引起对参数a的取值讨论。
[解] 设M(x,y)为曲线y=2x上任意一点,则
|MA|=(x-a)+y=(x-a)+2x=x-2(a-1)x+a=[x-(a-1)]+(2a-1)
由于y=2x限定x≥0,所以分以下情况讨论:
当a-1≥0时,x=a-1取最小值,即|MA}=2a-1;
当a-1<0时,x=0取最小值,即|MA}=a;
综上所述,有f(a)= 。
[注]本题解题的基本思路是先建立目标函数。求二次函数的最大值和最小值问题我们十分熟悉,但含参数a,以及还有隐含条件x≥0的限制,所以要从中找出正确的分类标准,从而得到d=f(a)的函数表达式。
Ⅲ、巩固性题组:
6.正三棱柱的侧面展开图是边长分别为2和4的矩形,则它的体积为_____。
A. B. C. D. 或
5.函数y=x+的值域是_____。
A. [2,+∞) B. (-∞,-2]∪[2,+∞) C. (-∞,+∞) D. [-2,2]
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