黄冈中学内部资料
复习目标: 1.掌握分类讨论必须遵循的原则 2.能够合理,正确地求解有关问题 命题分析:
分类讨论是一种重要的逻辑方法,也是一种常用的数学方法,这可以培养学生思维的条理性和概括性,以及认识问题的全面性和深刻性,提高学生分析问题,解决问题的能力.因此分类讨论是历年数学高考的重点与热点.而且也是高考的一个难点.
重点题型分析: 例1.解关于x的不等式:x2?a3?(a?a2)x(a?R)(黄冈,二模 理科) 解:原不等式可分解因式为:(x-a)(x-a)<0 (下面按两个根的大小关系分类)
222
(1)当a>a?a-a<0即 00即a<0或a>1时,不等式的解为:x?(a, a2)
2222
(3)当a=a?a-a=0 即 a=0或 a=1时,不等式为x<0或(x-1)<0 不等式的解为 x??.
2
综上,当 0
2
当a<0或a>1时,x?(a,a) 当a=0或a=1时,x??.
评述:抓住分类的转折点,此题分解因式后,之所以不能马上写出解集,主要是不知两根谁大谁小,那么就按两个根之间的大小关系来分类.
例2.解关于x的不等式 ax2+2ax+1>0(a?R) 解:此题应按a是否为0来分类.
(1)当a=0时,不等式为1>0, 解集为R. (2)a?0时分为a>0 与a<0两类
??a?0?a?0?a?02
①??????a?1时,方程ax+2ax+1=0有两
2????0?a(a?1)?0?4a?4a?02
根
x1,2??2a?4a?4a2a2??a?aa?a2??1?a(a?1)aa(a?1)a.
则原不等式的解为(??,?1? ②??a?0a(a?1)a)?(?1?,??).
??a?0?a?0?????0?a?1时,
2????0?0?a?1?4a?4a?0 方程ax2+2ax+1=0没有实根,此时为开口向上的抛物线,则不等式的解为(-?,+?).
??a?0?a?0?a?0 ③ ??????a?1时,
2??0???a?0或a?1?4a?4a?0 方程ax2+2ax+1=0只有一根为x=-1,则原不等式的解为(-?,-1)∪(-1,+?).
1
④?a?0????a?0?a?0????a?0时,
???0??4a2?4a?0?a?0或a?1 方程ax2+2ax+1=0有两根,x?2a?a(a?1)1,2?2a??1?a(a?1)a
此时,抛物线的开口向下的抛物线,故原不等式的解为:
(?1?a(a?1)a(a?1)a,?1?a).
⑤?a?0????a?0?a?0????a??
???0??4a2?4a?0?0?a?1综上:
当0≤a<1时,解集为(-?,+?). 当a>1时,解集为(??,?1?a(a?1)a)?(?1?a(a?1)a,??).
当a=1时,解集为(-?,-1)∪(-1,+?).
当a<0时,解集为(?1?a(a?1)?1)a,?1?a(aa).
例3.解关于x的不等式ax2
-2≥2x-ax(a∈R)(黄冈,二模 理科)
解:原不等式可化为? ax2
+(a-2)x-2≥0, (1)a=0时,x≤-1,即x∈(-∞,-1]. (2)a?0时,不等式即为(ax-2)(x+1)≥0. ① a>0时, 不等式化为(x?2a)(x?1)?0,
?a?0 当??,?1]?[22,即a>0时,不等式解为(??,??).
??a??1a?a?0 当??2,此时a不存在.
??a??1② a<0时,不等式化为(x?2a)(x?1)?0,
?a? 当?0??2,即-2
?a?0 当???2,即a<-2时,不等式解为[?1,2].
?a??1a?a? 当?0?2,即a=-2时,不等式解为x=-1.
??a??1综上:
2
a=0时,x∈(-∞,-1). a>0时,x∈(??,?1]?[2a,??).
-2
a<-2时,x∈[?1,2a].
a=-2时,x∈{x|x=-1}.
评述:通过上面三个例题的分析与解答,可以概括出分类讨论问题的基本原则为: 10:能不分则不分;
20:若不分则无法确定任何一个结果; 30:若分的话,则按谁碍事就分谁.
例4.已知函数f(x)=cos2x+asinx-a2
+2a+5.有最大值2,求实数a的取值.
解:f(x)=1-sin2x+asinx-a2+2a+5??(sinx?a2)2?324a?2a?6.
令sinx=t, t∈[-1,1]. 则f(t)??(t?a232)?4a2?2a?6(t∈[-1,1]).
(1)当
a2?1即a>2时,t=1,y3max??a?3a?5?2
解方程得:a?3?21212或a?3?2(舍). (2)当?1?a22?1时,即-2≤a≤2时,t?a2,y3max??4a?2a?6?2,
解方程为:a??43或a=4(舍).
(3)当
aymax=-a+a+5=2
2??1 即a<-2时, t=-1时,2
即 a2-a-3=0 ∴ a?1?132, ∵ a<-2, ∴ a??1?132全都舍去.
综上,当a?3?2142或a??3时,能使函数f(x)的最大值为2.
例5.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项和,证明:
log0.5Sn?log0.5Sn?22?log0.5Sn?1. 证明:(1)当q=1时,
Sn=na1从S22n?Sn?2?S2n?1?na1?(n?2)a1?(n?1)a1??a21?0
(2)当q≠1时,S1?qn)n?a1(1?q, 从而
a2nn?22 S1(1?q)(1?q)?a1(1?qn?1)2n?Sn?2?S2n?1?2??a2n(1?q)1q?0.
由(1)(2)得:S2n?Sn?2?Sn?1.
而3
∵ 函数y?logx0.5为单调递减函数.∴
log0.5Sn?log20.5Sn?2?log0.5Sn?1.
例6.设一双曲线的两条渐近线方程为2x-y+1=0, 2x+y-5=0,求此双曲线的离心率. 分析:由双曲线的渐近线方程,不能确定其焦点位置,所以应分两种情况求解. 解:(1)当双曲线的焦点在直线y=3时,双曲线的方程可改为一条渐近线的斜率为
ba?2, ∴ b=2.∴ e?ca?b?aa22(x?1)a5a522?(y?3)b22?1,
??5.
(2)当双曲线的焦点在直线x=1时,仿(1)知双曲线的一条渐近线的斜率为此时e?52ab?2,
.
52 综上(1)(2)可知,双曲线的离心率等于5或.
评述:例5,例6,的分类讨论是由公式的限制条件与图形的不确定性所引起的,而例1-4是对于含有参数的问题而对参数的允许值进行的全面讨论.
a(1?x)例7.解关于x的不等式 5a(1?x)x?2?1?1.(黄冈2010,二模 理科)
解:原不等式 ?5
?a(1?x)x?2?1?0?x?2?1?5
0(1?a)x?a?2x?2?0?(x?2)[(1?a)x?(2?a)]?0
?1?a?0?1?a?0?1?a?0?? ?(1)?或(2)?或(3)?2?a2?a)?0)?0?(x?2)(1?2)?0?(x?2)(x??(x?2)(x?1?a1?a?? 由(1) a=1时,x-2>0, 即 x∈(2,+∞).
2?a?0,下面分为三种情况. 由(2)a<1时,
1?a?a?1?a?12?a?). ①?2?a 即a<1时,解为(2,??1?a?2?a?0??1?a?a?1? ②?2?a?2??1?a?a?1???a?0时,解为?. ?a?0?a?1?a?12?a?,2). ③ ?2?a ? ? 即01时,
2?a1?a的符号不确定,也分为3种情况.
4
?a?1?a?1? ①?2?a ? a不存在. ???2?a?0??1?a?a?1?a?12?a? ② ?2?a)?(2,??). ???当a>1时,原不等式的解为:(??,1?a?2?a?0??1?a综上:
a=1时,x∈(2,+∞).
2?a a<1时,x∈(2,)
1?a a=0时,x??.
2?a,2) 01时,x∈(??,1?a
评述:对于分类讨论的解题程序可大致分为以下几个步骤: 0
1:明确讨论的对象,确定对象的全体; 20:确定分类标准,正确分类,不重不漏; 0
3:逐步进行讨论,获得结段性结记; 40:归纳总结,综合结记.
课后练习:
21.解不等式logx(5x?8x?3)?2
2.解不等式|log12x|?|log13(3?x)|?1 ?0的解集为M.
3.已知关于x的不等式
ax?5x?a2(1)当a=4时,求集合M:
(2)若3?M,求实数a的取值范围.
4.在x0y平面上给定曲线y2=2x, 设点A坐标为(a,0), a?R,求曲线上点到点A距离的最小值d,并写成d=f(a)的函数表达式.
参考答案:
(,)?(,??)1. 25392.[,]
442133(??,2)?(,2)3. (1) M为
45 (2)a?(??,)?(9,??)
35??2a?1当a?1时4. d?f(a)??.
?当a?1时?|a|
5