内容正文:
强基讲座05
考点1判别式法求值域
【典例分析】
1求函数y=X-x的值域。
x2-x+1
2.求函数y=3x-2x-1的值域。
x2-1
3.求函数,-x+x-1的值域。
V=
x2+x-6
【练习】
1.求函数y=x+1
x2+x+1
,x∈[1,2]的值域。
2.求函数y=X+x-2的值域。
x2-1
考点2判别式法求最值
数学方法之判别式法
【典例分析】
1.若2x-2y+y=1,求x+2y)的最小值与最大值。
2已知实数xy满足X+y+y=1'求S=+4Y的最小值与最大值。
x+2y1
3.实数x,y满足4x2-5y+4y2=5,求S=x2+y的最小值与最大值。
【巩固练习】
1.已知关于x的方程(m-1)x+(m-1)x+1=0有实根,求实数m的取值范围。
2.已知a>2,b>1,且满足ab=a+2b+1,求2a+b的最小值。
3.设实数x,y满足x+y=a(a>0),求x+y的取值范围。
考点3判别式法证明不等式
【典例精讲】
1.已知x,y,Z∈R,(a>0),且x+y+z=a,x2+y+z2=12a2.
求证:x,y,z∈0,23a.
2已知ab=2(c+d,证明:两个实系数方程x+ax+c=0,x2+bx+d=0
至少有一个有实根。
3.己知实数a,b,c满足(atc)(a+b+c)<0求证:(b-c2>4a(a+b+c).
【巩固练习】
1.已知a,b,c∈R,证明:(a-b2≥(c-2a)(2b-c).
2.已知x-3,y+3z=0,求证:y≥4xz.
3.已知实数a,b,c满足a+b+c=0求证:ab+bc+ca≤0
强基讲座05 数学方法之判别式法
考点1 判别式法求值域
判别式法求值域要点
形如的分式函数,常用“去分母后转化为关于 (x) 的方程,利用判别式”求 y)的范围。
需要注意:
1. 定义域:分母不能为 0;
2. 二次项系数为 0 时,要单独讨论;
3. 若分子分母有公因式,先约分,但必须保留原定义域;
4. 若给定区间,判别式法需结合区间根分布,单调性通常更简洁。
【典例分析】
1求函数的值域。
解:定义域为。去分母:
整理得:若 ,则上式变为:矛盾,所以。
当时,关于 x的二次方程有实数根,因此:
;
; 解得:
又因为,所以:
当时,,对应,可以取到。因此值域为:
例 2求函数的值域。
解定义域:所以:
先因式分解:
因此:约分后得到:
进一步变形:
令:t=x+1则: 于是:
当 时,,所以:
当 时,,所以
其余值都可以取到。因此值域为:
例 3求函数的值域。
解定义域:则所以:
去分母:整理得:
若 ,则:矛盾,所以:
当时,二次方程有实数根,需满足:
;
所以:即 解得:
又因为,所以:
【练习】
1求函数的值域。
解设:求导:
当时:f'(x)<0所以 f(x) 在 [1,2] 上单调递减。
因此:所以值域为:
2求函数的值域。
解定义域:所以:
因式分解:;
因此:约分后得:形:
令:t=x+1则:于是:
所以值域为:
考点2判别式法求最值
【典例分析】
例1:若,求 (x+2y) 的最小值与最大值。
解:设 ,则 。代入原方程:展开整理:即:这是关于 (y) 的一元二次方程,因存在实数 (y),判别式:所以:当判别式为0时等号成立,故最值可取。
答案:
例2:已知实数x,y满足,求的最小值与最大值。
解:设 ,则:移项:
若 ,由原方程得,此时,故 可行。
若 (y
e0),令,上式化为:该方程有实根 (t)(因为存在实数 (x,y))。
当 时,方程为 ,有实根,可行。
当时,判别式:得:
当 或 时判别式为0,对应实数存在,等号可取。
答案:
例3:实数 x,y 满足,求的最小值与最大值。
解:由条件:即:
因为 (x,y) 为实数,所以:
计算:得:
计算:得:
因此:等号分别由 和 时取得,且满足原方程,故最值可达。
答案:
练习
1:已知关于x的方程有实根,求实数m的取值范围。
解:分情况讨论。
情况一:二次项系数为0,即。
当 时,方程变为,即 ,无实根,舍去。
当 时,方程变为 ,有实根,符合。所以 可取。
情况二:二次项系数不为0,即,此时为一元二次方程,有实根需判别式:
即:因式分解:解得:但由于 在情况一中已排除,且 时二次项系数为0,此处应排除 。另外 虽在区间内,但已在情况一中单独讨论并允许,不影响。
综合情况一和情况二,最终:
答案:
2:已知 ,且满足 ,求的最小值。
解:设 ,则 。代入 :[a(t-2a)=a+2(t-2a)+1]移项整理:即:这是关于的一元二次方程,因存在实数,判别式:解得:又因为 ,所以:因此只能取:等号成立时判别式为0,对应:满足条件,故最小值可达。
答案:
3:设实数满足,求的取值范围。
解:设 ,则:所以:若 ,则左边为0,右边为,矛盾,故。于是:
因为是实数,所以关于的方程有实根,其判别式:代入 p:即:
讨论:若 s<0,则(因为,分母为负,分式为负,不符合,故 s<0不可能。因此s>0,此时分母为正,所以需:
又因为s>0,且 不能取到(前面已证),所以:
当时,满足,且,最大值可取。最小值0不能取,因为 x+y为正。
答案:
考点3、判别式法证明不等式
核心思想:若一个一元二次方程有实数根,则其判别式;若有两个不同实根,则。
因此,要证明形如或 (>) 的不等式,可构造二次方程/函数,转化为判别式问题。
【典例精讲】
1.已知,(a>0),且
求证:
证明:由得
于是 (y,z) 可看作一元二次方程
的两个实数根。所以判别式
化简:
因为 (a>0),解得
同理可证故
2已知ab=2(c+d),证明:两个实系数方程
至少有一个有实根。
证明:设两个方程的判别式分别为
反设两个方程都无实根,则两式相加:
又因为ab=2(c+d),所以代入得
即也就是矛盾。
因此假设不成立,至少有一个方程的判别式不小于 (0),即至少有一个方程有实根。
3.已知实数 a,b,c满足(a+c)(a+b+c)<0求证:
证明:构造二次函数
它的判别式恰好是
只要证明即可。计算:f(0)=a+b+c,f(-1)=a-(b-c)+(a+b+c)=2(a+c).
由条件(a+c)(a+b+c)<0,得f(0)f(-1)=2(a+c)(a+b+c)<0.
所以f(x)在 两端异号,因此方程f(x)=0在 内至少有一个实根。
若 ,则必有,否则条件不成立,所以
若,由于方程有实根且两端异号,不可能是重根,所以判别式严格大于 0。
因此即
【巩固练习】
1.已知,证明:
提示:移项并配方:
故原不等式成立。
2.已知求证:
提示:由条件得两边平方:
要证,只需证代入得
即也就是显然成立。
3.已知实数 a,b,c 满足求证:
提示:由 ,考虑以b,c为两根的一元二次方程:
即该方程有实数根b,c,所以判别式因此
于是故
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