高中數學有一些問題不一定比大學數學同等的問題容易解決。不過隻要使用的方法得當,倒也不是很難,比如下面這道關于函數性質的解答題,方法用對了,其實也很簡單的。
已知定義在R上的偶函數f(x)在[0, ∞)上遞減, 若f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)≥2f(1)對x∈[1,3)成立, 求實數a的取值範圍.
分析:首先根據偶函數的性質,可以把f(-ax lnx 1)和f(ax-lnx-1)統一起來。因為自變量-ax lnx 1和自變量ax-lnx-1是互為相反數,因此由偶函數的性質可以知道,f(-ax lnx 1)=f(ax-lnx-1)=f(|ax-lnx-1|),相反數的絕對值相等嘛。從而由f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)≥2f(1),就有2f(|ax-lnx-1|)≥2f(1),即f(|ax-lnx-1|)≥f(1)。
而x=|ax-lnx-1|和x=1都在[0, ∞)上,函數在這個區間上是遞減的,所以|ax-lnx-1|≤1, 即-1≤ax-lnx-1≤1。把不等式轉變化為lnx/x≤a≤(2 lnx)/x, 為了描述方便,記g(x)=lnx/x, h(x)=(2 lnx)/x。
這裡其實是要求g(x)的最大值和h(x)的最小值。則由兩個函數的導數g’(x)=(1-lnx)/x^2, h’(x)=(-1-lnx)/x^2, 可知,當0<x<e時,g(x)是增函數,當x>e時,g(x)是減函數,所以當x=e∈[1,3)時, g(x)=1/e取得最大值。而當x>1/e時,h(x)是增函數,所以當x=3時,h(x)=(2 ln3)/3最小. 不過x不等于3,因此取不到這個最小值。但實數a卻能取得這個最大值,這裡一定要想清楚了,因為它還是蠻燒腦的。因為最算a取(2 ln3)/3,它也能滿足小于或等于h(x).
最後整理一下解題過程如下:
解:∵f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)=2f(|ax-lnx-1|)≥2f(1),
∴|ax-lnx-1|≤1, 即-1≤ax-lnx-1≤1,
lnx/x≤a≤(2 lnx)/x,
記g(x)=lnx/x, h(x)=(2 lnx)/x, 則
g’(x)=(1-lnx)/x^2, h’(x)=(-1-lnx)/x^2,
可見當x=e∈[1,3)時, g(x)=1/e最大,
當x=3時, h(x)=(2 ln3)/3最小.
∴a∈[1/e, (2 ln3)/3].
這道題,你覺得怎麼樣呢?
高中數學關于函數性質的問題,方法用對了也可以很簡便,試試看!
這道圓的問題卻要用矢量的知識解,沒想到吧!看一看就明白了
你可能沒注意到的中考數學“紙飛機模型”,趕緊學一學,有用!
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