高中数学有一些问题不一定比大学数学同等的问题容易解决。不过只要使用的方法得当,倒也不是很难,比如下面这道关于函数性质的解答题,方法用对了,其实也很简单的。
已知定义在R上的偶函数f(x)在[0, ∞)上递减, 若f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)≥2f(1)对x∈[1,3)成立, 求实数a的取值范围.
分析:首先根据偶函数的性质,可以把f(-ax lnx 1)和f(ax-lnx-1)统一起来。因为自变量-ax lnx 1和自变量ax-lnx-1是互为相反数,因此由偶函数的性质可以知道,f(-ax lnx 1)=f(ax-lnx-1)=f(|ax-lnx-1|),相反数的绝对值相等嘛。从而由f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)≥2f(1),就有2f(|ax-lnx-1|)≥2f(1),即f(|ax-lnx-1|)≥f(1)。
而x=|ax-lnx-1|和x=1都在[0, ∞)上,函数在这个区间上是递减的,所以|ax-lnx-1|≤1, 即-1≤ax-lnx-1≤1。把不等式转变化为lnx/x≤a≤(2 lnx)/x, 为了描述方便,记g(x)=lnx/x, h(x)=(2 lnx)/x。
这里其实是要求g(x)的最大值和h(x)的最小值。则由两个函数的导数g’(x)=(1-lnx)/x^2, h’(x)=(-1-lnx)/x^2, 可知,当0<x<e时,g(x)是增函数,当x>e时,g(x)是减函数,所以当x=e∈[1,3)时, g(x)=1/e取得最大值。而当x>1/e时,h(x)是增函数,所以当x=3时,h(x)=(2 ln3)/3最小. 不过x不等于3,因此取不到这个最小值。但实数a却能取得这个最大值,这里一定要想清楚了,因为它还是蛮烧脑的。因为最算a取(2 ln3)/3,它也能满足小于或等于h(x).
最后整理一下解题过程如下:
解:∵f(-ax lnx 1) f(ax-lnx-1)=2f(|ax-lnx-1|)≥2f(1),
∴|ax-lnx-1|≤1, 即-1≤ax-lnx-1≤1,
lnx/x≤a≤(2 lnx)/x,
记g(x)=lnx/x, h(x)=(2 lnx)/x, 则
g’(x)=(1-lnx)/x^2, h’(x)=(-1-lnx)/x^2,
可见当x=e∈[1,3)时, g(x)=1/e最大,
当x=3时, h(x)=(2 ln3)/3最小.
∴a∈[1/e, (2 ln3)/3].
这道题,你觉得怎么样呢?
高中数学关于函数性质的问题,方法用对了也可以很简便,试试看!
这道圆的问题却要用矢量的知识解,没想到吧!看一看就明白了
你可能没注意到的中考数学“纸飞机模型”,赶紧学一学,有用!
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