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初三數學離點問題及答案

教育 更新时间:2024-09-29 00:49:00

臨界點和取值範圍問題是中考數學常考内容之一,一般與幾何、函數一起考查,而取值範圍問題,可能涉及不等式和代數式有意義的問題。

我們今天簡單看一下臨界點問題和取值範圍常考哪些内容。

(1)求取值範圍:

①根據判别式求取值範圍:

例:已知x²-2mx m 6=0有兩個不相等的實數根,求m的取值範圍

思路:顯然有兩個不相等的實數根需滿足△=b²-4ac>0,本式中a=1,b=-2m,c=m 6。

所以有(-2m)²-4(m 6)=4(m-3)(m 2)>0

易知 m的取值範圍為m<-2或m>3

②有無數解問題:

例:❶若ax² ax 1>0恒成立,求a的取值範圍。【一般不等式均有無數解,這裡我們說是恒成立】

思路:實際上是考查對二次函數圖像的認識,因為不等方程是>0,所以二次函數需滿足開口向上即a>0,且與x軸無交點,即判别式△<0,易知0<a<4

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)1

例:❷關于x的不等式2x 5-a>1-bx恒成立,試确定a,b的取值範圍。

思路:對于任意的方程ax b=0,隻有在a和b同時為0的時候,方程有無數解(為什麼?因為a=0,則ax恒為0,與x的取值無關)。而對于不等式ax b>0,則必須是在a=0,b>0,時才可能恒成立。

所以此題先移項化為(2 b)x 4-a>0,則有b=-2,a<4。

②無解問題(二次函數問題不再舉例):

例:❶

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)2

思路:不等式組無解的思路是讓兩個不等式解到的解無公共部分例如(不存在x>1且x<0的值)。

本題中x-3(x-2)≤4,解得x≥1,第二個分式不等式解得x<a,所以隻需保證a不大于1即可,即a≤1。(注意對于a是否能取1,不熟練時單獨拿出來分析一下)

❷我們将上一題略微改動:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)3

思路:注意改動的位置,第一個不等式不等式改變,則解變為了x≤1,而整個不等式組的解也是x≤1,所以第二個不等式解到的解必須是x<b,且b需要時大于1的數。而第二個不等式移項化簡後未(3a-2)x<a。所以必須有3a-2>0,且a/(3a-2)>1,解得2/3<a<1【同樣,臨界點a=1可以單獨拿出來分析】

③代數式有意義問題(定義域):

一般情況下初中階段代數式有意義的問題主要是偶次(初中一般就是根号)根下代數式需大于等于0,分式中分母不等于0。

例:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)4

顯然此題即有根号又有分式需滿足x-2>0,3-x≥0,則2<x≤3。

④給定x的範圍求y的範圍(值域):

最簡單的問題是一次函數:若y=-2x 4,且x>4,試求y的取值範圍。

因為x>4,則-2x<-8,所以y=-2x 4<-8 4=-4,但對于二次函數問題則變得稍微複雜一些:

例❶:求關于x的函數y=x²-4x 9在實數範圍内y的取值範圍

顯然可以進行配方或直接應用頂點公式,這裡舉例是非常簡單的所以進行配方(根據(a b)²=a² 2ab b²,一對一的湊出來, 這裡把x看成a,2b應該對應-4,則b=-2,b²=4)

y=x²-4x 4 5=(x-2)² 5≥5

❷:還是上面的題目,關于x的函數y=x²-4x 9在0<x<3時y的取值範圍。

有的同學非常聰明,直接将x=0和x=3,代入後y=9或y=6,所以6<y<9。

注意:這樣做未考慮其他取值情況,而實際上當x=2時y取最小值5,故y的取值範圍是5≤y<9。

(2)臨界問題:

一般情況下在确定某代數式的取值範圍時均會考慮臨界問題,以上舉例中的各邊界點均是臨界,但在幾何中和二次函數或反比例函數找交點時略有不同,常常與動點一起考查。

①幾何相關

例❶:Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,P為邊BC上一動點(不包括點B、C),PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,則EF的取值範圍是?

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)5

思路:我們能看出來的是AFPE是個矩形,這樣求EF其實就演變成了求AP。P點在移動過程中當AP垂直BC時最小,當移動到C點時最大。

當垂直時:5×AP=3×4,AP=12/5,而移動到C時最大為4,顯而易見。

例❷:如圖,在直角坐标系中,△ABC的頂點A、B、C的坐标分别是(3,3)、(2,-2)、(0,c),則當△ABC成為銳角三角形時,c的取值範圍是_________________.

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)6

如圖左圖是給出的圖形,有圖我們找臨界點,首先C向上移動不能超過上紅線、向下移動不能超過下紅線同時,移動過程中∠ACB還會經曆一個從小變大再變小的過程,我們還要找到中間的臨界點,這道題對于高中階段解答起來要比初中容易的多(斜率相乘等于-1),也不是不可解。

首先距離公式推導(按下圖,AD和BD均用AB坐标來表示出來,不推導出公式也可以,但要會計算d²=(x1-x2)² (y1-y2)²:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)7

AB²=AD² BD²=1 25=26

上方臨界點:(c-3)² 9 26=4 (c 2)²解得c=3.6

下方臨界點:26 4 (c 2)²=(c-3)² 9解得c=-1.6

驗證中間臨界點:(c-3)² 9 4 (c 2)²=26解得c=2或c=-1。

則可知c點的取值範圍被分成了兩段-1.6到-1,2到3.6。

幾何題先舉例此兩題


②函數問題

例:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)8

這是某年北京市中考壓軸題,其中第二問的第二小題便是臨界問題,需要畫圖:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)9

藍線便是臨界(一般解題思路是一點點的平移)

k值已計算得4,而實際上直線平移過程中與y軸的交點便是(0,b),簡單理一下思路:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)10

例:已知點A,B的坐标分别為(1,0),(2,0),若二次函數y=x² (a-3)x 3的圖像與線段AB隻有一個交點,則a的取值範圍是( )。

一定要畫一畫:

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)11

明确一點:此二次函數開口向上:那麼如果二次函數與x軸隻有一個交點,那麼此時

(a-3)²-12=0,解得

初三數學離點問題及答案(初中數學臨界點問題與取值範圍探究)12

顯然當a=3 2√3時滿足題意。

另外:若另一個交點在右側,一個在其中則有當x=2時y<0,當x=1時,y≥0,即-1≤a<-1/2;

若另個一交點在x軸左側,一個在其中則有當x=2時y≥0,當x=1時,y<0,此時無解。

所以a的取值範圍是a=3-2√3或-1≤a<-1/2。

返回頭再看此題實際上需滿足x=1和x=2時y的取值異号或其中一個為0即可,

即求(2a 1)(a 1)≤0,且判别式大于等于。


關于臨界點或取值範圍的題目數不勝數,這裡隻是簡單舉例。題目有找的,有臨時出的。

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