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1、第三講 分類討論思想[思想方法解讀] 分類討論思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,其基本思路是將一個(gè)較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題分解(或分割)成若干個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題,通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)性問(wèn)題的解答來(lái)實(shí)現(xiàn)解決原問(wèn)題的思想策略.1.中學(xué)數(shù)學(xué)中可能引起分類討論的因素:(1)由數(shù)學(xué)概念而引起的分類討論: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討論:如除法運(yùn)算中除數(shù)不為零,偶次方根為非負(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
2、分類討論:如函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式等.(4)由圖形的不確定性而引起的分類討論: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.進(jìn)行分類討論要遵循的原則是:分類的對(duì)象是確定的,標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,不遺漏、不重復(fù),科學(xué)地劃分,分清主次,不越級(jí)討論.其中最重要的一條是“不重不漏”.3.解答分類討論問(wèn)題時(shí)的基本方法和步驟是:首先要確定討論對(duì)象以及所討論對(duì)象的全體的范圍;其次確定分類標(biāo)準(zhǔn),正確進(jìn)行合理分類,即標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不重不漏、分類互斥(沒(méi)
3、有重復(fù));再對(duì)所分類逐步進(jìn)行討論,分級(jí)進(jìn)行,獲取階段性結(jié)果;最后進(jìn)行歸納小結(jié),綜合得出結(jié)論.??碱}型精析題型一 由概念、公式、法則、計(jì)算性質(zhì)引起的分類討論例1 設(shè)集合A={x∈R
4、x2+4x=0},B={x∈R
5、x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R},若B?A,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 點(diǎn)評(píng) 對(duì)概念、公式、法則的內(nèi)含及應(yīng)用條件的準(zhǔn)確把握是解題關(guān)鍵,在本題中,B?A,包括B=?和B≠?兩種情況.解答時(shí)就應(yīng)分兩種情況討論,在關(guān)于指數(shù)、對(duì)數(shù)的運(yùn)算中,底數(shù)的取值范圍是進(jìn)行討論時(shí)首先要考慮的因素.變式訓(xùn)練1 若函數(shù)f(x)=ax(a>0,a≠1)在[-1,2]上的最大值為4,最小值
6、為m,且函數(shù)g(x)=(1-4m)在[0,+∞)上是增函數(shù),則a=________.題型二 分類討論在含參函數(shù)中的應(yīng)用例2 已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在x∈[0,1]上有最大值2,求a的值. 點(diǎn)評(píng) 本題中函數(shù)的定義域是確定的,二次函數(shù)的對(duì)稱軸是不確定的,二次函數(shù)的最值問(wèn)題與對(duì)稱軸息息相關(guān),因此需要對(duì)對(duì)稱軸進(jìn)行討論,分對(duì)稱軸在區(qū)間內(nèi)和對(duì)稱軸在區(qū)間外,從而確定函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,即可表示函數(shù)的最大值,從而求出a的值.變式訓(xùn)練2 (2015·江蘇)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)試討論f(x)的單調(diào)性;(2)若b=c-a(實(shí)數(shù)c是與a無(wú)關(guān)
7、的常數(shù)),當(dāng)函數(shù)f(x)有三個(gè)不同的零點(diǎn)時(shí),a的取值范圍恰好是(-∞,-3)∪∪,求c的值. 題型三 根據(jù)圖形位置或形狀分類討論例3 在約束條件下,當(dāng)3≤s≤5時(shí),z=3x+2y的最大值的變化范圍是( )A.[6,15]B.[7,15]C.[6,8]D.[7,8]點(diǎn)評(píng) 幾類常見(jiàn)的由圖形的位置或形狀變化引起的分類討論(1)二次函數(shù)對(duì)稱軸的變化;(2)函數(shù)問(wèn)題中區(qū)間的變化;(3)函數(shù)圖象形狀的變化;(4)直線由斜率引起的位置變化;(5)圓錐曲線由焦點(diǎn)引起的位置變化或由離心率引起的形狀變化;(6)立體幾何中點(diǎn)、線、面的位置變化等.變式訓(xùn)練3 設(shè)F1、F2為橢圓+=1的兩個(gè)焦
8、點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn),已知P、F1、F2是一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),且>,求的值. 高考題型精練1.對(duì)于R上可導(dǎo)的任意函數(shù)f(x),若滿足(x-1)f′(x)≥0,則必有( )A.f(0)+f(2)<2f(1)B.f(0)+f(2)≤2f(1)C.f(0)+f(2)≥2f(1)D.f(0)+f(2)>2f(1)2.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=pn-1(p是常數(shù)),則數(shù)列{an}是( )A.等差數(shù)列B.等比數(shù)列C.等差數(shù)列或等比數(shù)列D.以上都不對(duì)3.已知變量x,y滿足的不等式組表示的是一個(gè)直角三角形圍成的平面區(qū)域,則實(shí)數(shù)k等于( )A.-B.C.0D.-或04.(20
9、14·四川)設(shè)m∈R,過(guò)定點(diǎn)A的動(dòng)直線x+my=0和過(guò)定點(diǎn)B的動(dòng)直線mx-y-m+3=0交于點(diǎn)P(x,y),則
10、PA
11、+
12、PB
13、的取值范圍是( )A.[,2]B.[,2]C.[,4]D.[2,4]5.(2015·大連模擬)拋物線y2=4px(p>0)的焦點(diǎn)為F,P為其上的一點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若△OPF為等腰三角形,則這樣的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為( )A.2B.3C.4D.66.在等比數(shù)列{an}中,已知a3=,S3=,則a1=________.7.已知函數(shù)f(x)=ax3-3x+1對(duì)于x∈[-1,1]總有f(