(江蘇專用)2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題八 第2講 分類(lèi)討論思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想學(xué)案 理
《(江蘇專用)2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題八 第2講 分類(lèi)討論思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想學(xué)案 理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題八 第2講 分類(lèi)討論思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想學(xué)案 理(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 分類(lèi)討論思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想 高考定位 分類(lèi)討論思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想近幾年高考每年必考,一般體現(xiàn)在解析幾何、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)及數(shù)列解答題中,難度較大. 1.中學(xué)數(shù)學(xué)中可能引起分類(lèi)討論的因素 (1)由數(shù)學(xué)概念而引起的分類(lèi)討論:如絕對(duì)值的定義、不等式的定義、二次函數(shù)的定義、直線的傾斜角等. (2)由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求而引起的分類(lèi)討論:如除法運(yùn)算中除數(shù)不為零,偶次方根被開(kāi)方數(shù)為非負(fù)數(shù),對(duì)數(shù)運(yùn)算中真數(shù)與底數(shù)的要求,指數(shù)運(yùn)算中底數(shù)的要求,不等式中兩邊同乘以一個(gè)正數(shù)、負(fù)數(shù),三角函數(shù)的定義域,等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和公式等. (3)由性質(zhì)、定理、公式的限制而引起的分類(lèi)討論:如函數(shù)的單調(diào)性、基本不
2、等式等. (4)由圖形的不確定性而引起的分類(lèi)討論:如二次函數(shù)圖象、指數(shù)函數(shù)圖象、對(duì)數(shù)函數(shù)圖象等. (5)由參數(shù)的變化而引起的分類(lèi)討論:如某些含有參數(shù)的問(wèn)題,由于參數(shù)的取值不同會(huì)導(dǎo)致所得的結(jié)果不同,或者由于對(duì)不同的參數(shù)值要運(yùn)用不同的求解或證明方法等. 2.常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化與化歸的方法 轉(zhuǎn)化與化歸思想方法用在研究、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),思維受阻或?qū)で蠛?jiǎn)單方法或從一種狀況轉(zhuǎn)化到另一種情形,也就是轉(zhuǎn)化到另一種情境使問(wèn)題得到解決,這種轉(zhuǎn)化是解決問(wèn)題的有效策略,同時(shí)也是獲取成功的思維方式.常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化方法有: (1)直接轉(zhuǎn)化法:把原問(wèn)題直接轉(zhuǎn)化為基本定理、基本公式或基本圖形問(wèn)題. (2)換元法:運(yùn)用“換元”
3、把式子轉(zhuǎn)化為有理式或使整式降冪等,把較復(fù)雜的函數(shù)、方程、不等式問(wèn)題轉(zhuǎn)化為易于解決的基本問(wèn)題. (3)數(shù)形結(jié)合法:研究原問(wèn)題中數(shù)量關(guān)系(解析式)與空間形式(圖形)關(guān)系,通過(guò)互相變換獲得轉(zhuǎn)化途徑. (4)等價(jià)轉(zhuǎn)化法:把原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)易于解決的等價(jià)命題,達(dá)到化歸的目的. (5)特殊化方法:把原問(wèn)題的形式向特殊化形式轉(zhuǎn)化,并證明特殊化后的問(wèn)題、結(jié)論適合原問(wèn)題. (6)構(gòu)造法:“構(gòu)造”一個(gè)合適的數(shù)學(xué)模型,把問(wèn)題變?yōu)橐子诮鉀Q的問(wèn)題. (7)坐標(biāo)法:以坐標(biāo)系為工具,用計(jì)算方法解決幾何問(wèn)題是轉(zhuǎn)化方法的一個(gè)重要途徑. (8)類(lèi)比法:運(yùn)用類(lèi)比推理,猜測(cè)問(wèn)題的結(jié)論,易于確定. (9)參數(shù)法:引進(jìn)參數(shù)
4、,使原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的形式進(jìn)行解決. (10)補(bǔ)集法:如果正面解決原問(wèn)題有困難,可把原問(wèn)題的結(jié)果看作集合A,而把包含該問(wèn)題的整體問(wèn)題的結(jié)果類(lèi)比為全集U,通過(guò)解決全集U及補(bǔ)集?UA獲得原問(wèn)題的解決,體現(xiàn)了正難則反的原則. 熱點(diǎn)一 分類(lèi)討論思想的應(yīng)用 [應(yīng)用1] 由性質(zhì)、定理、公式的限制引起的分類(lèi) 【例1-1】 (1)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知2Sn=3n+3,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)an=________. (2)已知實(shí)數(shù)a≠0,函數(shù)f(x)=若f(1-a)=f(1+a),則a的值為_(kāi)_______. 解析 (1)由2Sn=3n+3得:當(dāng)n=1時(shí),2S1=31+3=2a1,
5、解得a1=3; 當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=[(3n+3)-(3n-1+3)]=3n-1,由于n=1時(shí),a1=3不適合上式.∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an= (2)當(dāng)a>0時(shí),1-a<1,1+a>1,這時(shí)f(1-a)=2(1-a)+a=2-a, f(1+a)=-(1+a)-2a=-1-3a. 由f(1-a)=f(1+a)得2-a=-1-3a,解得a=-,不合題意,舍去; 當(dāng)a<0時(shí),1-a>1,1+a<1, 這時(shí)f(1-a)=-(1-a)-2a=-1-a,f(1+a)=2(1+a)+a=2+3a. 由f(1-a)=f(1+a)得-1-a=2+3a,解得a=-.綜上可知,a的
6、值為-. 答案 (1) (2)- 探究提高 由性質(zhì)、定理、公式的限制引起的分類(lèi)整合法往往是因?yàn)橛械臄?shù)學(xué)定理、公式、性質(zhì)是分類(lèi)給出的,在不同的條件下結(jié)論不一致的情況下使用,如等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式、函數(shù)的單調(diào)性等. [應(yīng)用2] 由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求引起的分類(lèi) 【例1-2】 (1)不等式|x|+|2x+3|≥2的解集是________. (2)已知m∈R,則函數(shù)f(x)=(4-3m)x2-2x+m在區(qū)間[0,1]上的最大值為_(kāi)_______. 解析 (1)原不等式可轉(zhuǎn)化為 或或解得x≤-或-1≤x≤0或x>0, 故原不等式的解集為∪[-1,+∞). (2)①當(dāng)4-3m=0,即m=時(shí),函
7、數(shù)f(x)=-2x+, 它在[0,1]上是減函數(shù),所以f(x)max=f(0)=. ②當(dāng)4-3m≠0, 即m≠時(shí),f(x)是二次函數(shù). 當(dāng)4-3m>0,即m<時(shí),二次函數(shù)f(x)的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱軸方程x=>0,它在[0,1]上的最大值只能在區(qū)間端點(diǎn)取得(由于此處不涉及最小值,故不需討論區(qū)間與對(duì)稱軸的關(guān)系).f(0)=m,f(1)=2-2m, 當(dāng)m≥2-2m,又m<,即≤m<時(shí),f(x)max=m. 當(dāng)m<2-2m,又m<,即m<時(shí),f(x)max=2(1-m). 當(dāng)4-3m<0,即m>時(shí),二次函數(shù)f(x)的圖象開(kāi)口向下,又它的對(duì)稱軸方程x=<0,所以函數(shù)f(x)在[0,1]上是
8、減函數(shù),于是f(x)max=f(0)=m. 由①,②可知,這個(gè)函數(shù)的最大值為f(x)max= 答案 (1)∪[-1,+∞) (2)f(x)max= 探究提高 由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求引起的分類(lèi)整合法,常見(jiàn)的類(lèi)型有除法運(yùn)算中除數(shù)不為零,偶次方根為非負(fù),對(duì)數(shù)運(yùn)算中真數(shù)與底數(shù)的要求,指數(shù)運(yùn)算中底數(shù)的要求,不等式兩邊同乘以一個(gè)正數(shù)、負(fù)數(shù)問(wèn)題,含有絕對(duì)值的不等式求解,三角函數(shù)的定義域等,根據(jù)相應(yīng)問(wèn)題中的條件對(duì)相應(yīng)的參數(shù)、關(guān)系式等加以分類(lèi)分析,進(jìn)而分類(lèi)求解與綜合. [應(yīng)用3] 由參數(shù)變化引起的分類(lèi) 【例1-3】 已知函數(shù)f(x)=ln x+a(1-x). (1)討論f(x)的單調(diào)性; (2)當(dāng)f(x)
9、有最大值,且最大值大于2a-2時(shí),求a的取值范圍. 解 (1)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=-a. 若a≤0,則f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增. 若a>0,則當(dāng)x∈時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈時(shí),f′(x)<0, 所以f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減. 綜上,知當(dāng)a≤0時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增; 當(dāng)a>0時(shí),f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減. (2)由(1)知,當(dāng)a≤0時(shí),f(x)在(0,+∞)上無(wú)最大值; 當(dāng)a>0時(shí),f(x)在x=處取得最大值,最大值為f=ln +a=-ln a+a-1. 因此f>2a-2等價(jià)于ln a+a
10、-1<0. 令g(a)=ln a+a-1,則g(a)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,g(1)=0. 于是,當(dāng)0<a<1時(shí),g(a)<0;當(dāng)a>1時(shí),g(a)>0. 因此,a的取值范圍是(0,1). 探究提高 由參數(shù)的變化引起的分類(lèi)整合法經(jīng)常用于某些含有參數(shù)的問(wèn)題,如含參數(shù)的方程、不等式,由于參數(shù)的取值不同會(huì)導(dǎo)致所得結(jié)果不同,或?qū)τ诓煌膮?shù)值要運(yùn)用不同的求解或證明方法. 熱點(diǎn)二 轉(zhuǎn)化與化歸思想 [應(yīng)用1] 換元法 【例2-1】 已知實(shí)數(shù)a,b,c滿足a+b+c=0,a2+b2+c2=1,則a的最大值是________. 解析 令b=x,c=y(tǒng),則x+y=-a,x2+y2=1-a2.此
11、時(shí)直線x+y=-a與圓x2+y2=1-a2有交點(diǎn),則圓心到直線的距離d=≤,解得a2≤,所以a的最大值為. 答案 探究提高 換元法是一種變量代換,也是一種特殊的轉(zhuǎn)化與化歸方法,是用一種變數(shù)形式去取代另一種變數(shù)形式,是將生疏(或復(fù)雜)的式子(或數(shù)),用熟悉(或簡(jiǎn)單)的式子(或字母)進(jìn)行替換;化生疏為熟悉、復(fù)雜為簡(jiǎn)單、抽象為具體,使運(yùn)算或推理可以順利進(jìn)行. [應(yīng)用2] 特殊與一般的轉(zhuǎn)化 【例2-2】 已知f(x)=,則f(-2 015)+f(-2 014)+…+f(0)+f(1)+…+f(2 016)=________. 解析 f(x)+f(1-x)=+=+==1, ∴f(0)+f(
12、1)=1,f(-2 015)+f(2 016)=1,…, ∴f(-2 015)+f(-2 014)+…+f(0)+f(1)+…+f(2 016)=2 016. 答案 2 016 探究提高 一般問(wèn)題特殊化,使問(wèn)題處理變得直接、簡(jiǎn)單.特殊問(wèn)題一般化,可以使我們從宏觀整體的高度把握問(wèn)題的一般規(guī)律,從而達(dá)到成批處理問(wèn)題的效果. [應(yīng)用3] 常量與變量的轉(zhuǎn)化 【例2-3】 對(duì)任意的|m|≤2,函數(shù)f(x)=mx2-2x+1-m恒為負(fù),則x的取值范圍為_(kāi)_______. 解析 對(duì)任意的|m|≤2,有mx2-2x+1-m<0恒成立,即|m|≤2時(shí),(x2-1)m-2x+1<0恒成立.設(shè)g(m)=
13、(x2-1)m-2x+1,則原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為g(m)<0恒成立(m∈[-2,2]).所以即解得<x<, 即實(shí)數(shù)x的取值范圍為. 答案 探究提高 在處理多變?cè)臄?shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),我們可以選取其中的參數(shù),將其看作是“主元”,而把其他變?cè)醋魇浅A?,從而達(dá)到減少變?cè)?、?jiǎn)化運(yùn)算的目的. [應(yīng)用4] 正與反的相互轉(zhuǎn)化 【例2-4】 若對(duì)于任意t∈[1,2],函數(shù)g(x)=x3+x2-2x在區(qū)間(t,3)上總不為單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________. 解析 g′(x)=3x2+(m+4)x-2,若g(x)在區(qū)間(t,3)上總為單調(diào)函數(shù),則①g′(x)≥0在(t,3)上恒成立,或②g′(x)≤
14、0在(t,3)上恒成立. 由①得3x2+(m+4)x-2≥0,即m+4≥-3x在x∈(t,3)上恒成立, ∴m+4≥-3t恒成立,則m+4≥-1, 即m≥-5;由②得m+4≤-3x在x∈(t,3)上恒成立, 則m+4≤-9,即m≤-. ∴函數(shù)g(x)在區(qū)間(t,3)上總不為單調(diào)函數(shù)的m的取值范圍為-<m<-5. 答案 探究提高 否定性命題,常要利用正反的相互轉(zhuǎn)化,先從正面求解,再取正面答案的補(bǔ)集即可,一般地,題目若出現(xiàn)多種成立的情形,且不成立的情形相對(duì)很少,從反面考慮較簡(jiǎn)單,因此,間接法多用于含有“至多”、“至少”及否定性命題情形的問(wèn)題中. 1.分類(lèi)討論思想的本質(zhì)是“化整
15、為零,積零為整”.用分類(lèi)討論的思維策略解數(shù)學(xué)問(wèn)題的操作過(guò)程:明確討論的對(duì)象和動(dòng)機(jī)→確定分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)→逐類(lèi)進(jìn)行討論→歸納綜合結(jié)論→檢驗(yàn)分類(lèi)是否完備(即分類(lèi)對(duì)象彼此交集為空集,并集為全集).做到“確定對(duì)象的全體,明確分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn),分類(lèi)不重復(fù)、不遺漏”的分析討論. 常見(jiàn)的分類(lèi)討論問(wèn)題有: (1)集合:注意集合中空集討論. (2)函數(shù):對(duì)數(shù)函數(shù)或指數(shù)函數(shù)中的底數(shù)a,一般應(yīng)分a>1和0<a<1的討論;函數(shù)y=ax2+bx+c有時(shí)候分a=0和a≠0的討論;對(duì)稱軸位置的討論;判別式的討論. (3)數(shù)列:由Sn求an分n=1和n>1的討論;等比數(shù)列中分公比q=1和q≠1的討論. (4)三角函數(shù):角的象
16、限及函數(shù)值范圍的討論. (5)不等式:解不等式時(shí)含參數(shù)的討論,基本不等式相等條件是否滿足的討論. (6)立體幾何:點(diǎn)、線、面及圖形位置關(guān)系的不確定性引起的討論. (7)平面解析幾何:直線點(diǎn)斜式中k分存在和不存在,直線截距式中分b=0和b≠0的討論;軌跡方程中含參數(shù)時(shí)曲線類(lèi)型及形狀的討論. (8)去絕對(duì)值時(shí)的討論及分段函數(shù)的討論等. 2.轉(zhuǎn)化與化歸思想遵循的原則: (1)熟悉已知化原則:將陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題,將未知的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知的問(wèn)題,以便于我們運(yùn)用熟知的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題來(lái)解決. (2)簡(jiǎn)單化原則:將復(fù)雜問(wèn)題化歸為簡(jiǎn)單問(wèn)題,通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題的解決,達(dá)到解決復(fù)雜問(wèn)題的目的,或
17、獲得某種解題的啟示和依據(jù). (3)和諧統(tǒng)一原則:轉(zhuǎn)化問(wèn)題的條件或結(jié)論,使其表現(xiàn)形式更符合數(shù)與形內(nèi)部所表示的和諧統(tǒng)一的形式;或者轉(zhuǎn)化命題,使其推演有利于運(yùn)用某種數(shù)學(xué)方法或符合人們的思維規(guī)律. (4)正難則反原則:當(dāng)問(wèn)題正面討論遇到困難時(shí),應(yīng)想到問(wèn)題的反面,設(shè)法從問(wèn)題的反面去探討,使問(wèn)題獲得解決. 一、填空題 1.等比數(shù)列{an}中,a3=7,前3項(xiàng)之和S3=21,則公比q的值是________. 解析 當(dāng)公比q=1時(shí),a1=a2=a3=7,S3=3a1=21,符合要求.當(dāng)q≠1時(shí),a1q2=7,=21,解之得,q=-或q=1(舍去).綜上可知,q=1或-. 答案 1或- 2.過(guò)
18、雙曲線-=1(a>0,b>0)上任意一點(diǎn)P,引與實(shí)軸平行的直線,交兩漸近線于R,Q兩點(diǎn),則·的值為_(kāi)_______. 解析 特殊位置法,當(dāng)直線PQ與x軸重合時(shí),||=||=a. 答案 a2 3.方程sin2x+cos x+k=0有解,則k的取值范圍是________. 解析 轉(zhuǎn)化為求k=-sin2x-cos x的值域.k=cos2x-cos x-1=-. 當(dāng)cos x=時(shí),kmin=-,當(dāng)cos x=-1時(shí),kmax=1,∴-≤k≤1. 答案 4.若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=3n-1,則它的通項(xiàng)公式an=________. 解析 當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=3n-1-
19、(3n-1-1)=2×3n-1;當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=2,也滿足式子an=2×3n-1,∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2×3n-1. 答案 2×3n-1 5.已知a為正常數(shù),若不等式≥1+-對(duì)一切非負(fù)實(shí)數(shù)x恒成立,則a的最大值為_(kāi)_______. 解析 原不等式即≥1+-(x≥0),(*) 令=t,t≥1,則x=t2-1, 所以(*)式可化為≥1+-t==對(duì)t≥1恒成立,所以≥1對(duì)t≥1恒成立,又a為正常數(shù),所以a≤[(t+1)2]min=4, 故a的最大值是4. 答案 4 6.已知△ABC和點(diǎn)M滿足++=0.若存在實(shí)數(shù)k使得+=k成立,則k等于________. 解析
20、∵++=0,∴M為已知△ABC的重心,取AB的中點(diǎn)D, ∴+=2=2×=3,∵+=k,∴k=3. 答案 3 7.設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn).已知P,F(xiàn)1,F(xiàn)2是一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),且PF1>PF2,則的值為_(kāi)_______. 解析 若∠PF2F1=90°,則PF=PF+F1F,∵PF1+PF2=6,F(xiàn)1F2=2, 解得PF1=,PF2=,∴=.若∠F2PF1=90°, 則F1F=PF+PF=PF+(6-PF1)2,解得PF1=4,PF2=2, ∴=2.綜上所述,=2或. 答案 2或 8.已知函數(shù)f(x)=ln x-x+-1,g(x)=-x2+2b
21、x-4,若對(duì)任意的x1∈(0,2),任意的x2∈[1,2],不等式f(x1)≥g(x2)恒成立,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是________. 解析 依題意,問(wèn)題等價(jià)于f(x1)min≥g(x2)max,f(x)=ln x-x+-1(x>0), 所以f′(x)=--=. 由f′(x)>0,解得1<x<3,故函數(shù)f(x)單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3),同理得f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,1)和(3,+∞),故在區(qū)間(0,2)上,x=1是函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn),這個(gè)極小值點(diǎn)是唯一的,所以f(x1)min=f(1)=-. 函數(shù)g(x2)=-x+2bx2-4,x2∈[1,2]. 當(dāng)b<1時(shí),g(x2)ma
22、x=g(1)=2b-5;當(dāng)1≤b≤2時(shí),g(x2)max=g(b)=b2-4; 當(dāng)b>2時(shí),g(x2)max=g(2)=4b-8. 故問(wèn)題等價(jià)于或或 解第一個(gè)不等式組得b<1,解第二個(gè)不等式組得1≤b≤, 第三個(gè)不等式組無(wú)解.綜上所述,b的取值范圍是. 答案 二、解答題 9.數(shù)列{an}中,a1=8,a4=2,且滿足an+2-2an+1+an=0. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)Sn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Sn. 解 (1)an+2-2an+1+an=0,所以an+2-an+1=an+1-an,所以{an+1-an}為常數(shù)列, 所以{an}是以
23、a1為首項(xiàng)的等差數(shù)列,設(shè)an=a1+(n-1)d,a4=a1+3d, 所以d==-2,所以an=10-2n. (2)因?yàn)閍n=10-2n,令an=0,得n=5. 當(dāng)n>5時(shí),an<0;當(dāng)n=5時(shí),an=0;當(dāng)n<5時(shí),an>0. 記Tn=a1+a2+…+an,則Tn==9n-n2. 所以當(dāng)n>5時(shí),Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an) =T5-(Tn-T5)=2T5-Tn=n2-9n+40, 當(dāng)n≤5時(shí),Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Tn=9n-n2. 所以Sn= 10.已知函數(shù)g(x)=(a∈
24、R),f(x)=ln(x+1)+g(x). (1)若函數(shù)g(x)過(guò)點(diǎn)(1,1),求函數(shù)f(x)的圖象在x=0處的切線方程; (2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性. 解 (1)因?yàn)楹瘮?shù)g(x)過(guò)點(diǎn)(1,1),所以1=,解得a=2,所以f(x)=ln(x+1)+.由f′(x)=+=,則f′(0)=3,所以所求的切線的斜率為3.又f(0)=0,所以切點(diǎn)為(0,0),故所求的切線方程為y=3x. (2)因?yàn)閒(x)=ln(x+1)+(x>-1), 所以f′(x)=+=. ①當(dāng)a≥0時(shí),因?yàn)閤>-1,所以f′(x)>0,故f(x)在(-1,+∞)上單調(diào)遞增; ②當(dāng)a<0時(shí),由得-1<x<-1-a
25、, 故f(x)在(-1,-1-a)上單調(diào)遞減;由得x>-1-a, 故f(x)在(-1-a,+∞)上單調(diào)遞增. 綜上,當(dāng)a≥0時(shí),函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào)遞增; 當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)在(-1,-1-a)上單調(diào)遞減,在(-1-a,+∞)上單調(diào)遞增. 11.已知橢圓+=1(a>b>0)的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F重合,且橢圓短軸的兩個(gè)端點(diǎn)與點(diǎn)F構(gòu)成正三角形. (1)求橢圓的方程; (2)若過(guò)點(diǎn)(1,0)的直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)P,Q,試問(wèn)在x軸上是否存在定點(diǎn)E(m,0),使·恒為定值?若存在,求出E的坐標(biāo),并求出這個(gè)定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由. 解 (1)由
26、題意,知拋物線的焦點(diǎn)為F(,0),所以c==. 因?yàn)闄E圓短軸的兩個(gè)端點(diǎn)與F構(gòu)成正三角形,所以b=×=1. 可求得a=2,故橢圓的方程為+y2=1. (2)假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)E,當(dāng)直線l的斜率存在時(shí)設(shè)其斜率為k, 則l的方程為y=k(x-1).由得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0, 設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2), 解上述方程后易得:x1+x2=,x1x2=. 則=(m-x1,-y1),=(m-x2,-y2), 所以·=(m-x1)(m-x2)+y1y2 =m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2 =m2-m(x1+x2)+x1x2+k2(x1-1)(x2-1) =m2-++k2 = = =(4m2-8m+1)+. 要使·為定值,令2m-=0,即m=,此時(shí)·=. 當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),不妨取P,Q, 由E,可得=,=,所以·=-=. 綜上,存在點(diǎn)E,使·為定值. 11
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