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含参数函数单调问题的类型与求解策略

2018-07-20陕西韩红军张教训

教学考试(高考数学) 2018年1期
关键词:实根增函数实数

陕西 韩红军 张教训

含参数函数单调求参数取值范围的问题涉及知识点多,考查面广,叙述形式多变,解题方法灵活,能充分考查学生的数学思想、计算功底和优化思维能力.本文将此类问题进行归类,探究每一种类型的共同属性,寻找解题策略或方法.

一、函数y=f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈A都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且在区间A内的任一非空子区间上f′(x)不恒为零

【变式】若函数f(x)=lnx+x2-ax为增函数,求实数a的取值范围.

①若a<0,g(x)min=g(0)=1>0,满足f(x)在(0,+∞)上为增函数;

【评注】注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解.

二、函数y=f(x)在区间A上单调,则区间A是相应单调区间的子集

三、函数y=f(x)在某个区间A存在单调区间可转化为不等式有解问题

【变式2】(2016·长春质量检测试题改编)若函数f(x)=e1-x(-a+cosx)(a∈R)存在单调递减区间,求实数a的取值范围.

四、函数y=f(x)在区间A上不单调,则区间A是相应单调区间的子集

【例5】已知函数f(x)=x3+(k-1)x2+(k+5)x-1(k∈R),若函数f(x)在区间(0,3)上不单调,求实数k的取值范围.

【解析】解法一(直接法):f′(x)=3x2+2(k-1)x+k+5,因为函数f(x)在区间(0,3)上不单调,所以导函数f′(x)在区间(0,3)上存在变号零点,即f′(x)=0存在变号实根.

【评注】函数在区间上不单调可以直接从正面考虑,即导函数存在变号零点,转化为f′(x)在区间上有实根的问题.也可以间接考虑,利用补集的思想求解.

【变式1】已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R),若函数f(x)在区间(-1,1)上不单调,求实数a的取值范围.

解得a≤-5.

解得a≥1.

函数y=f(x)在x∈R上单调递增.

【变式2】若函数f(x)=2x2+(x-2a)|x-a|在区间(-3,1)上不是单调函数,则实数a的取值范围是

( )

A.[-4,1] B.[-3,1]

C.(-6,2) D.(-6,1)

所以0≤a<2;

解得-6

所以-6

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