一道高考题的变异

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  “师者,所以传道、授业、解惑也。”解惑不能就题论题,而应讲解到位,触类旁通,把题讲活多。然后多搞变式训练,效果会事半功倍。
  问题(04年北京卷理5):
  函数f(x)= x2-2ax-3在区间[1,2]上存在反函数的充分必要条件是( )
  A、a∈(-∞,1] B、a∈[2,+∞)
  C、a∈[1,2 ] D、a∈(-∞,1]∪[2,+∞)
  解:∵函数f(x) = x2-2ax-3的对称轴为x=a
  ∴y=f(x)在区间[1,2]上存在反函数的充分必要条件是[1,2](-∞,a]或[1,2][a,+∞)即a≥2或a≤1
  ∴ 选D
  变式1:函数f(x)=lg(x2-2ax-3)在区间[1,2]上存在反函数,求实数a的取值范围。
  解:令g(x)=x2-2ax-3,则g(x)的对称轴是x=a
  ∴函数f(x) =lg(x2-2ax-3)在区间[1,2]上存在反函数的充分必要条件是[1,2](-∞,a]且g(2)>0或[1,2][a,+∞)且g(1)>0
  ∴ a≥0 ① 或 a≤1 ②
   4-4a>0 1-2a-3>0
  由①、②解得a的取值范围是a∈(-∞,-1]
  变式2:函数f(x)=x2-2ax-3在定义域{x|1≤x≤2或x=4}上存在反函数,求实数a的取值范围。
  解:∵f(x)对称轴为x=a
  ∴当a≤1或a≥4时,f(x)在定义域内为单调函数,此时f(x)有反函数;当2≤a<4时,要使f(x)有反函数,应有f(4)[f(1),f(2)],即f(4)>f(1)或f(4)  ∴13-8a>1或13-8a<1-4a
  解之得 3  综上所述,实数a的取值范围是a≤1或a>3。
  变式3:函数f(x)=x2-2ax-3在定义域{x|1≤x≤2或4≤x≤5 }上存在反函数,求实数a的取值范围。
  解:∵f(x)对称轴为x=a
  ∴当a≤1时,f(x)在定义域内单调递增;当a≥5时,f(x)在定义域内单调递减
  ∴此时f(x)存在反函数
  当2≤a≤4时,要使f(x)存在反函数应有f(4)>f(1)或f(5)-2-2a或22-10a<1-4a
  解之得2≤a<或  综上所述,实数a的取值范围是a≤1或2≤a<或  随着题的引申,难度一步步加大,要适可而止。对有能力的同学可课下思考下题:
  函数f(x)=lg(x2-2ax-3)在定义域{x|1≤x≤2或x=4}上存在反函数,求实数a的取值范围。
  
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