9.復(fù)數(shù)z=a+ai (a≠0)的輻角主值是______________。
8.z∈C,方程z-3|z|+2=0的解的個數(shù)是_____。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 到空間不共面的4個點距離相等的平面的個數(shù)是_____。
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
6.方程(x-x-1)=1的整數(shù)解的個數(shù)是_____。
A. 1 B. 3 C. 4 D. 5
5. 函數(shù)f(x)=ax-2ax+2+b (a≠0)在閉區(qū)間[2,3]上有最大值5,最小值2,則a、b的值為_____。
A. a=1,b=0 B. a=1,b=0或a=-1,b=3
C. a=-1,b=3 D. 以上答案均不正確
4. 設(shè)f(x,y)=0是橢圓方程,f(x,y)=0是直線方程,則方程f(x,y)+λf(x,y)=0 (λ∈R)表示的曲線是_____。
A.只能是橢圓 B.橢圓或直線 C.橢圓或一點 D.還有上述外的其它情況
3. f(x)=(a-x)|3a-x|,a是正常數(shù),下列結(jié)論正確的是_____。
A.當(dāng)x=2a時有最小值0 B.當(dāng)x=3a時有最大值0
C.無最大值,且無最小值 D.有最小值但無最大值
2. 非零實數(shù)a、b、c,則+++的值組成的集合是_____。
A. {-4,4} B. {0,4} C. {-4,0} D. {-4,0,4}
1. 若log<1,則a的取值范圍是_____。
A. (0, ) B. (,1) C. (0, )∪(1,+∞) D. (,+∞)
7.過點P(2,3),且在坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程是_____。
A. 3x-2y=0 B. x+y-5=0 C. 3x-2y=0或x+y-5=0 D.不能確定
[簡解]1小題:對參數(shù)a分a>0、a=0、a<0三種情況討論,選B;
2小題:對底數(shù)a分a>1、0<a<1兩種情況討論,選C;
3小題:分x在第一、二、三、四象限等四種情況,答案{4,-2,0};
4小題:分θ=、0<θ<、<θ<三種情況,選D;
5小題:分x>0、x<0兩種情況,選B;
6小題:分側(cè)面矩形長、寬分別為2和4、或4和2兩種情況,選D;
7小題:分截距等于零、不等于零兩種情況,選C。
Ⅱ、示范性題組:
例1. 設(shè)0<x<1,a>0且a≠1,比較|log(1-x)|與|log(1+x)|的大小。
[分析] 比較對數(shù)大小,運用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,而單調(diào)性與底數(shù)a有關(guān),所以對底數(shù)a分兩類情況進行討論。
[解] ∵ 0<x<1 ∴ 0<1-x<1 , 1+x>1
① 當(dāng)0<a<1時,log(1-x)>0,log(1+x)<0,所以 |log(1-x)|-|log(1+x)|=log(1-x)-[-log(1+x)]=log(1-x)>0;
② 當(dāng)a>1時,log(1-x)<0,log(1+x)>0,所以 |log(1-x)|-|log(1+x)|=-log(1-x) -log(1+x)=-log(1-x)>0;
由①、②可知,|log(1-x)|>|log(1+x)|。
[注]本題要求對對數(shù)函數(shù)y=logx的單調(diào)性的兩種情況十分熟悉,即當(dāng)a>1時其是增函數(shù),當(dāng)0<a<1時其是減函數(shù)。去絕對值時要判別符號,用到了函數(shù)的單調(diào)性;最后差值的符號判斷,也用到函數(shù)的單調(diào)性。
例2. 已知集合A和集合B各含有12個元素,A∩B含有4個元素,試求同時滿足下面兩個條件的集合C的個數(shù): ①. CA∪B且C中含有3個元素; ②. C∩A≠φ 。
[分析] 由已知并結(jié)合集合的概念,C中的元素分兩類:①屬于A 元素;②不屬于A而屬于B的元素。并由含A中元素的個數(shù)1、2、3,而將取法分三種。
[解] C·C+C·C+C·C=1084
[注]本題是排列組合中“包含與排除”的基本問題,正確地解題的前提是合理科學(xué)的分類,達到分類完整及每類互斥的要求,還有一個關(guān)鍵是要確定C中元素如何取法。另一種解題思路是直接使用“排除法”,即C-C=1084。
例3. 設(shè){a}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,S是前n項和! ①. 證明: <lgS; ②.是否存在常數(shù)c>0,使得=lg(S-c)成立?并證明結(jié)論。(95年全國理)
[分析] 要證的不等式和討論的等式可以進行等價變形;再應(yīng)用比較法而求解。其中在應(yīng)用等比數(shù)列前n項和的公式時,由于公式的要求,分q=1和q≠1兩種情況。
[解] 設(shè){a}的公比q,則a>0,q>0
①.當(dāng)q=1時,S=na,從而SS-S=na(n+2)a-(n+1)a=-a<0;
當(dāng)q≠1時,S=,從而
SS-S=-=-aq<0;
由上可得SS<S,所以lg(SS)<lg(S),即<lgS。
②. 要使=lg(S-c)成立,則必有(S-c)(S-c)=(S-c),
分兩種情況討論如下:
當(dāng)q=1時,S=na,則
(S-c)(S-c)-(S-c)=(na-c)[(n+2)a-c]-[(n+1)a-c]=-a<0
當(dāng)q≠1時,S=,則(S-c)(S-c)-(S-c)=[-c][ -c]-[-c]=-aq[a-c(1-q)]
∵ aq≠0 ∴ a-c(1-q)=0即c=
而S-c=S-=-<0 ∴對數(shù)式無意義
由上綜述,不存在常數(shù)c>0, 使得=lg(S-c)成立。
[注] 本例由所用公式的適用范圍而導(dǎo)致分類討論。該題文科考生改問題為:證明>logS ,和理科第一問類似,只是所利用的是底數(shù)是0.5時,對數(shù)函數(shù)為單調(diào)遞減。
例1、例2、例3屬于涉及到數(shù)學(xué)概念、定理、公式、運算性質(zhì)、法則等是分類討論的問題或者分類給出的,我們解決時按要求進行分類,即題型為概念、性質(zhì)型。
例4. 設(shè)函數(shù)f(x)=ax-2x+2,對于滿足1<x<4的一切x值都有f(x)>0,求實數(shù)a的取值范圍。
1 4 x
1 4 x |
[分析] 含參數(shù)的一元二次函數(shù)在有界區(qū)間上的最大值、最小值等值域問題,需要先對開口方向討論,再對其拋物線對稱軸的位置與閉區(qū)間的關(guān)系進行分類討論,最后綜合得解。
[解]當(dāng)a>0時,f(x)=a(x-)+2-
∴ 或
或
∴ a≥1或<a<1或φ 即 a>;
當(dāng)a<0時,,解得φ;
當(dāng)a=0時,f(x)=-2x+2, f(1)=0,f(4)=-6, ∴不合題意
由上而得,實數(shù)a的取值范圍是a> 。
[注]本題分兩級討論,先對決定開口方向的二次項系數(shù)a分a>0、a<0、a=0三種情況,再每種情況結(jié)合二次函數(shù)的圖像,在a>0時將對稱軸與閉區(qū)間的關(guān)系分三種,即在閉區(qū)間左邊、右邊、中間。本題的解答,關(guān)鍵是分析符合條件的二次函數(shù)的圖像,也可以看成是“數(shù)形結(jié)合法”的運用。
例5. 解不等式>0 (a為常數(shù),a≠-)
[分析] 含參數(shù)的不等式,參數(shù)a決定了2a+1的符號和兩根-4a、6a的大小,故對參數(shù)a分四種情況a>0、a=0、-<a<0、a<-分別加以討論。
[解] 2a+1>0時,a>-; -4a<6a時,a>0 ! 所以分以下四種情況討論:
當(dāng)a>0時,(x+4a)(x-6a)>0,解得:x<-4a或x>6a;
當(dāng)a=0時,x>0,解得:x≠0;
當(dāng)-<a<0時,(x+4a)(x-6a)>0,解得: x<6a或x>-4a;
當(dāng)a>-時,(x+4a)(x-6a)<0,解得: 6a<x<-4a 。
綜上所述,當(dāng)a>0時,x<-4a或x>6a;當(dāng)a=0時,x≠0;當(dāng)-<a<0時,x<6a或x>-4a;當(dāng)a>-時,6a<x<-4a 。
[注] 本題的關(guān)鍵是確定對參數(shù)a分四種情況進行討論,做到不重不漏。一般地,遇到題目中含有參數(shù)的問題,常常結(jié)合參數(shù)的意義及對結(jié)果的影響而進行分類討論,此種題型為含參型。
例6. 設(shè)a≥0,在復(fù)數(shù)集C中,解方程:z+2|z|=a ! (90年全國高考)
[分析]由已知z+2|z|=a和|z|∈R可以得到z∈R,即對z分實數(shù)、純虛數(shù)兩種情況進行討論求解。
[解] ∵ |z|∈R,由z+2|z|=a得:z∈R; ∴ z為實數(shù)或純虛數(shù)
當(dāng)z∈R時,|z|+2|z|=a,解得:|z|=-1+ ∴ z=±(-1+);
當(dāng)z為純虛數(shù)時,設(shè)z=±yi (y>0), ∴ -y+2y=a 解得:y=1± (0≤a≤1)
由上可得,z=±(-1+)或±(1±)i
[注]本題用標(biāo)準(zhǔn)解法(設(shè)z=x+yi再代入原式得到一個方程組,再解方程組)過程十分繁難,而挖掘隱含,對z分兩類討論則簡化了數(shù)學(xué)問題。
[另解] 設(shè)z=x+yi,代入得 x-y+2+2xyi=a;
∴
當(dāng)y=0時,x+2|x|=a,解得x=±(-1+),所以z=±(-1+);
當(dāng)x=0時,-y+2|y|=a,解得y=±(1±),所以±(1±)i。
由上可得,z=±(-1+)或±(1±)i
[注]此題屬于復(fù)數(shù)問題的標(biāo)準(zhǔn)解法,即設(shè)代數(shù)形式求解。其中抓住2xy=0而分x=0和y=0兩種情況進行討論求解。實際上,每種情況中絕對值方程的求解,也滲透了分類討論思想。
例7. 在xoy平面上給定曲線y=2x,設(shè)點A(a,0),a∈R,曲線上的點到點A的距離的最小值為f(a),求f(a)的函數(shù)表達式。 (本題難度0.40)
[分析] 求兩點間距離的最小值問題,先用公式建立目標(biāo)函數(shù),轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在約束條件x≥0下的最小值問題,而引起對參數(shù)a的取值討論。
[解] 設(shè)M(x,y)為曲線y=2x上任意一點,則
|MA|=(x-a)+y=(x-a)+2x=x-2(a-1)x+a=[x-(a-1)]+(2a-1)
由于y=2x限定x≥0,所以分以下情況討論:
當(dāng)a-1≥0時,x=a-1取最小值,即|MA}=2a-1;
當(dāng)a-1<0時,x=0取最小值,即|MA}=a;
綜上所述,有f(a)= 。
[注]本題解題的基本思路是先建立目標(biāo)函數(shù)。求二次函數(shù)的最大值和最小值問題我們十分熟悉,但含參數(shù)a,以及還有隱含條件x≥0的限制,所以要從中找出正確的分類標(biāo)準(zhǔn),從而得到d=f(a)的函數(shù)表達式。
Ⅲ、鞏固性題組:
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