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分离变量法一般用来解决含参的不等式或方程问题,如:
1.当x∈D时,函数fa(x)在区间D上有零点,求参数a的取值范围,例如:方程x2?ax+1=0在区间(12,3)上有根,求实数a的取值范围.
2.对任意实数x∈D,均有fa(x)?0,求参数a的取值范围,例如:已知a是实数,函数 f(x)=2ax2+2x?3在x∈[?1,1]上恒小于零,求实数a的取值范围.
下面通过例子来说明处理此类问题的不分离、全分离、半分离的解法.
例 方程x2?ax+1=0在区间(12,3)上有根,求实数a的取值范围.
——光子问答 阳光灼伤冷瞳 2016-09-02 00:51
解 【方式一:不分离解法(燕子)】
不分离,也就是将等式或不等式的右侧变为常数(往往取0).
对于本题,就不再对方程x2?ax+1=0进行处理,已经是不分离的状态.问题等价于:函数f(x)=x2?ax+1在区间(12,3)上有零点.
① 当Δ=0时,得a=±2,经验证a=2符合题意.
② 当Δ>0时.
若f(x)在(12,3)上有两个零点,则{12a23,Δ=a2?4>0,f(12)>0,f(3)>0.
若f(x)在(12,3)上只有一个零点,则f(12)?f(3)0
综上,实数a的取值范围是[2,103).
【方式二:全分离解法(意琦行)】
全分离,也就是让两边分别只含参数或变量.
问题等价于:?x∈(12,3),使得x2?ax+1=0成立.即?x∈(12,3),a=x2+1x=x+1x.
【方式三:半分离(张振)】
分离,也就是将一边化为含参直线,另一边化为不含参的函数,此时问题转化为直线与曲线的位置关系问题,因此往往对曲线的凹凸性有要求.(在高考范围内,只有基本初等函数和二次曲线的凹凸性可以直接使用).
令h(x)=x2+1,x∈(12,3),g(x)=ax.则题意为求直线g(x)与曲线h(x)有公共点时的a的范围.考虑临界情况.如图:当直线g(x)经过点A(12,54)时,解得a=52;
当直线g(x)经过点B(3,10)时,解得a=103;
当直线g(x)与曲线h(x)相切时,解得a=2.
所以a∈[2,103).
注 在解题的过程中,可以根据实际情况,选取较为简便的处理方式.
练习
1.已知a是实数,函数 f(x)=2ax2+2x?3在x∈[?1,1]上恒小于零,求实数a的取值范围.
——光子问答 阿鹏 2016-09-07 13:13
2.设函数f(x)=ax2?2x+2,对满足 1x4 的一切x的值有f(x)>0,求实数a的取值范围.
——光子问答 阿鹏 2016-09-07 10:21
3.设函数f(x)=1x,g(x)=ax2+bx (a,b∈R,a≠0),若 y=f(x) 的图象与 y=g(x)图象有且仅有两个不同的公共点 A(x1,y1),B(x2,y2),则下列判断正确的是( )
A.当a0时,x1+x20, y1+y2>0
B.当a0时,x1+x2>0, y1+y20
C.当a>0时,x1+x20, y1+y20
D.当a>0时,x1+x2>0, y1+y2>0
——光子问答 燕子 2016-09-05 11:06
答案
1.(?∞,12);
2.(12,+∞);
3.B.
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