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1.一组课本习题的集中展示
(1)画出函数f(x)=x2+2x-1,x∈0,+∞-x2+2x-1,x∈(-∞,0)的图像,指出函数的单调区间,并求出函数的最大值或最小值;(普通高中课程标准实验教科书数学 必修1 苏教版 第43页)
(2)已知函数f(x)=x2-2x-1,试判断函数f(x)的奇偶性,并画出函数的图像;(普通高中课程标准实验教科书 数学 必修1 苏教版 第43页)
(3)画出函数y=x2-x的图像.(普通高中课程标准实验教科书 数学 必修1 苏教版 第93页)
这几个问题散落在课本的习题及复习参考题中,将它们放在一起来共同研究,会发现它们至少有如下两个共同点:
①都是由中学阶段一类最常见、最重要的函数——二次函数演变而来的;
②都强调要求画出函数的图像.方法主要有以下两个:将(2)、(3)两个函数的形式写成如(1)中的分段函数形式,比如(2)中的函数解析式写成f(x)=x2-2x-1,x≥0x2+2x-1,x<0,
(3)中的函数解析式写成f(x)=x2-x,x≤0或x≥1-x2+x,0 这几个问题的解决体现了将抽象的问题具体化、陌生的问题熟悉化、复杂的问题简单化的原则.它们起点不高,但意味深远,为将来进一步利用这些函数深入的研究其他问题埋下伏笔! 2.变式题:课本习题的一种外延
例1 (1)求函数f(x)=x2-2x-1-1的最小值及对应的x值.
【解析】因为f(x)=x2-2x+1,x≥1x2+2x-3,x<1,
当x≥1时,ymin=f(1)=0;
当x<1时,ymin=f(-1)=-4.
综上所述,ymin=f(-1)=-4.
(2)求函数f(x)=x2-2ax-1-1,(a∈R)的最小值及对应的x值.
【解析】因为f(x)=x2-2ax+2a-1,x≥1x2+2ax-2a-1,x<1,
当a≥1时,函数f(x)的图像如下图所示,
当x∈1,+∞时,ymin=f(a)=-a2+2a-1;
当x∈-∞,0时,ymin=f(-a)=-a2-2a-1.
又f(-a)
同理可得,
当-1 当a≤-1时,ymin=f(1)=0.
综上所述,当a≥-1时,ymin=f(-a)=-a2-2a-1;
当a<-1时,ymin=f(1)=0.
3.高考题:课本习题的一个归属
例2 (2008 浙江 15)已知t为常数,函数y=x2-2x-t在区间[0,3]上的最大值为2,则t= .
【解析】因为函数y=x2-2x-t的图像可由函数y=x2-2x-t的图像保留其在x轴上方的部分而将其在x轴下方的部分(如果有的话)沿x轴翻着到x轴上方得到(图略,有兴趣的读者可自行研究).
故,函数y=x2-2x-t在区间[0,3]上的最大值在x=1或x=3时取.
当x=1时,ymax=t+1=2,解得t=1或t=-3.经检验,t=-3不符合题意;
当x=3时,ymax=3-t=2,解得t=1或t=5.经检验,t=5不符合题意.
综上所述,t=1.
例3 (2009 江苏 20)设a为实数,函数f(x)=2x2+(x-a)|x-a|.
(1)若f(0)≥1,求a的取值范围;
(2)求f(x)的最小值;
(3)设函数h(x)=f(x),x∈(a,+∞),直接写出(不需给出演算步骤)不等式h(x)≥1的解集.
【解析】(1)若f(0)≥1,则-a|a|≥1a<0a2≥1a≤-1
(2)由已知得,f(x)=3x2-2ax+a2,x≥ax2+2ax-a2,x 当x≥a时,f(x)=3x2-2ax+a2,f(x)min=f(a),a≥0f(a3),a<0=2a2,a≥02a23,a<0;
当x≤a时,f(x)=x2+2ax-a2,f(x)min=f(-a),a≥0f(a),a<0=-2a2,a≥02a2,a<0.
综上f(x)min=-2a2,a≥02a23,a<0.
(3)x∈(a,+∞)时,h(x)≥1得3x2-2ax+a2-1≥0,Δ=4a2-12(a2-1)=12-8a2
当a≤-62或a≥62时,Δ≤0,x∈(a,+∞);
当-620,得(x-a-3-2a23)(x-a+3-2a23)≥0x>a
1)a∈(22,62)时,x∈(a,+∞)
2)a∈[-22,22]时,x∈[a+3-2a23,+∞)
3)a∈(-62,-22]时,x∈(a,a-3-2a23]∪[a+3-2a23,+∞)
这些课本习题就像很多好莱坞的影视剧一样,给读者留下想象的空间,给导演留下将来再拍写续集的可能!我们平时不妨多研究这些问题,让自己先行当回导演,来拍拍续集!
(1)画出函数f(x)=x2+2x-1,x∈0,+∞-x2+2x-1,x∈(-∞,0)的图像,指出函数的单调区间,并求出函数的最大值或最小值;(普通高中课程标准实验教科书数学 必修1 苏教版 第43页)
(2)已知函数f(x)=x2-2x-1,试判断函数f(x)的奇偶性,并画出函数的图像;(普通高中课程标准实验教科书 数学 必修1 苏教版 第43页)
(3)画出函数y=x2-x的图像.(普通高中课程标准实验教科书 数学 必修1 苏教版 第93页)
这几个问题散落在课本的习题及复习参考题中,将它们放在一起来共同研究,会发现它们至少有如下两个共同点:
①都是由中学阶段一类最常见、最重要的函数——二次函数演变而来的;
②都强调要求画出函数的图像.方法主要有以下两个:将(2)、(3)两个函数的形式写成如(1)中的分段函数形式,比如(2)中的函数解析式写成f(x)=x2-2x-1,x≥0x2+2x-1,x<0,
(3)中的函数解析式写成f(x)=x2-x,x≤0或x≥1-x2+x,0
例1 (1)求函数f(x)=x2-2x-1-1的最小值及对应的x值.
【解析】因为f(x)=x2-2x+1,x≥1x2+2x-3,x<1,
当x≥1时,ymin=f(1)=0;
当x<1时,ymin=f(-1)=-4.
综上所述,ymin=f(-1)=-4.
(2)求函数f(x)=x2-2ax-1-1,(a∈R)的最小值及对应的x值.
【解析】因为f(x)=x2-2ax+2a-1,x≥1x2+2ax-2a-1,x<1,
当a≥1时,函数f(x)的图像如下图所示,
当x∈1,+∞时,ymin=f(a)=-a2+2a-1;
当x∈-∞,0时,ymin=f(-a)=-a2-2a-1.
又f(-a)
同理可得,
当-1 当a≤-1时,ymin=f(1)=0.
综上所述,当a≥-1时,ymin=f(-a)=-a2-2a-1;
当a<-1时,ymin=f(1)=0.
3.高考题:课本习题的一个归属
例2 (2008 浙江 15)已知t为常数,函数y=x2-2x-t在区间[0,3]上的最大值为2,则t= .
【解析】因为函数y=x2-2x-t的图像可由函数y=x2-2x-t的图像保留其在x轴上方的部分而将其在x轴下方的部分(如果有的话)沿x轴翻着到x轴上方得到(图略,有兴趣的读者可自行研究).
故,函数y=x2-2x-t在区间[0,3]上的最大值在x=1或x=3时取.
当x=1时,ymax=t+1=2,解得t=1或t=-3.经检验,t=-3不符合题意;
当x=3时,ymax=3-t=2,解得t=1或t=5.经检验,t=5不符合题意.
综上所述,t=1.
例3 (2009 江苏 20)设a为实数,函数f(x)=2x2+(x-a)|x-a|.
(1)若f(0)≥1,求a的取值范围;
(2)求f(x)的最小值;
(3)设函数h(x)=f(x),x∈(a,+∞),直接写出(不需给出演算步骤)不等式h(x)≥1的解集.
【解析】(1)若f(0)≥1,则-a|a|≥1a<0a2≥1a≤-1
(2)由已知得,f(x)=3x2-2ax+a2,x≥ax2+2ax-a2,x 当x≥a时,f(x)=3x2-2ax+a2,f(x)min=f(a),a≥0f(a3),a<0=2a2,a≥02a23,a<0;
当x≤a时,f(x)=x2+2ax-a2,f(x)min=f(-a),a≥0f(a),a<0=-2a2,a≥02a2,a<0.
综上f(x)min=-2a2,a≥02a23,a<0.
(3)x∈(a,+∞)时,h(x)≥1得3x2-2ax+a2-1≥0,Δ=4a2-12(a2-1)=12-8a2
当a≤-62或a≥62时,Δ≤0,x∈(a,+∞);
当-620,得(x-a-3-2a23)(x-a+3-2a23)≥0x>a
1)a∈(22,62)时,x∈(a,+∞)
2)a∈[-22,22]时,x∈[a+3-2a23,+∞)
3)a∈(-62,-22]时,x∈(a,a-3-2a23]∪[a+3-2a23,+∞)
这些课本习题就像很多好莱坞的影视剧一样,给读者留下想象的空间,给导演留下将来再拍写续集的可能!我们平时不妨多研究这些问题,让自己先行当回导演,来拍拍续集!