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思想方法训练4 转化与化归思想
思想方法训练第8页
一、能力突破训练
1.已知M={(x,y)|y=x+a},N={(x,y)|x2+y2=2},且M∩N=⌀,则实数a的取值范围是( )
A.a>2 B.a<-2
C.a>2或a<-2 D.-2<a<2
答案:C
解析:M∩N=⌀等价于方程组无解.
把y=x+a代入到方程x2+y2=2中,消去y,
得关于x的一元二次方程2x2+2ax+a2-2=0,①
由题易知一元二次方程①无实根,即Δ=(2a)2-4×2×(a2-2)<0,
由此解得a>2或a<-2.
2.若直线y=x+b被圆x2+y2=1所截得的弦长不小于1,则b的取值范围是( )
A.[-1,1] B.
C. D.
答案:D
解析:由弦长不小于1可知圆心到直线的距离不大于,即≤,解得-≤b≤.
3.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为( )
A. B.[-1,0]
C.[0,1] D.
答案:A
解析:设P(x0,y0),倾斜角为α,0≤tan α≤1,y=f(x)=x2+2x+3,f'(x)=2x+2,
0≤2x0+2≤1,-1≤x0≤-,故选A.
4.设a=(sin 17°+cos 17°),b=2cos213°-1,c=,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<a<b B.a<c<b C.b<a<c D.c<b<a
答案:A
解析:∵a=sin(17°+45°)=sin 62°,
b=cos 26°=sin 64°,c=sin 60°,∴c<a<b.
5.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(1)=3,且f(x)的导数f'(x)在R上恒有f'(x)<2(x∈R),则不等式f(x)<2x+1的解集为( )
A.(1,+∞) B.(-∞,-1)
C.(-1,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
答案:A
解析:设F(x)=f(x)-2x-1,则F'(x)=f'(x)-2<0,得F(x)在R上是减函数.
又F(1)=f(1)-2-1=0,即当x>1时,F(x)<0,不等式f(x)<2x+1的解集为(1,+∞),故选A.
6.已知函数f(x)=ax3+bsin x+4(a,b∈R),f(lg(log210))=5,则f(lg(lg 2))=( )
A.-5 B.-1 C.3 D.4
答案:C
解析:因为lg(log210)+lg(lg 2)=lg(log210×lg 2)=lg=lg 1=0,所以lg(lg 2)=-lg(log210).
设lg(log210)=t,则lg(lg 2)=-t.由条件可知f(t)=5,即f(t)=at3+bsin t+4=5,所以at3+bsin t=1,所以f(-t)=-at3-bsin t+4=-1+4=3.
7.在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2=4上有且只有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是 .
答案:(-13,13)
解析:若圆上有四个点到直线的距离为1,则需圆心(0,0)到直线的距离d满足0≤d<1.
∵d==,
∴0≤|c|<13,即c∈(-13,13).
8.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意x∈[a,a+2],不等式f(x+a)≥f(3x+1)恒成立,则实数a的取值范围是 .
答案:(-∞,-5]
解析:当x≥0时,f(x)=x2,此时函数f(x)单调递增.
∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴函数f(x)在R上单调递增.若对任意x∈[a,a+2],不等式f(x+a)≥f(3x+1)恒成立,
则x+a≥3x+1恒成立,即a≥2x+1恒成立.
∵x∈[a,a+2],∴(2x+1)max=2(a+2)+1=2a+5,
即a≥2a+5,解得a≤-5,
∴实数a的取值范围是(-∞,-5].
9.若对于任意t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2-2x在区间(t,3)内总不为单调函数,求实数m的取值范围.
解g'(x)=3x2+(m+4)x-2,若g(x)在区间(t,3)内总为单调函数,则①g'(x)≥0在区间(t,3)内恒成立或②g'(x)≤0在区间(t,3)内恒成立.
由①得3x2+(m+4)x-2≥0,
即m+4≥-3x在x∈(t,3)内恒成立,
∴m+4≥-3t恒成立,则m+4≥-1,即m≥-5;
由②得m+4≤-3x在x∈(t,3)内恒成立,
则m+4≤-9,即m≤-.
故函数g(x)在区间(t,3)内总不为单调函数的m的取值范围为-<m<-5.
10.已知函数f(x)=x3-2ax2-3x.
(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(3