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技法强化训练(四) 转化与化归思想
题组1 正与反的相互转化
1.由命题“存在x0∈R,使e|x0-1|-m≤0”是假命题,得m的取值范围是(-∞,a),则实数a的取值是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,2)
C.1 D.2
C 命题“存在x0∈R,使e|x0-1|-m≤0”是假命题,可知它的否定形式“任意x∈R,使e|x-1|-m>0”是真命题,可得m的取值范围是(-∞,1),而(-∞,a)与(-∞,1)为同一区间,故a=1.]
2.(2016·开封模拟)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )
A. B.
C. D.
D 甲或乙被录用的对立面是甲、乙均不被录用,故所求事件的概率为1-=.]
3.若二次函数f(x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1在区间-1,1]内至少存在一个值c,使得f(c)>0,则实数p的取值范围为________.
如果在-1,1]内没有值满足f(c)>0,则⇒⇒p≤-3或p≥,取补集为-3<p<,即为满足条件的p的取值范围.
故实数p的取值范围为.]
4.若椭圆+y2=a2(a>0)与连接两点A(1,2),B(3,4)的线段没有公共点,则实数a的取值范围为________.
∪ 易知线段AB的方程为y=x+1,x∈1,3],
由得a2=x2+2x+1,x∈1,3],
∴≤a2≤.
又a>0,
∴≤a≤.
故当椭圆与线段AB没有公共点时,实数a的取值范围为∪.]
5.已知点A(1,1)是椭圆+=1(a>b>0)上一点,F1,F2是椭圆的两焦点,且满足|AF1|+|AF2|=4.
(1)求椭圆的两焦点坐标;
(2)设点B是椭圆上任意一点,当|AB|最大时,求证:A,B两点关于原点O不对称.
解] (1)由椭圆定义,知2a=4,所以a=2.所以+=1.2分
把A(1,1)代入,得+=1,得b2=,所以椭圆方程为+=1.4分
所以c2=a2-b2=4-=,即c=.
故两焦点坐标为,.6分
(2)反证法:假设A,B两点关于原点O对称,则B点坐标为(-1,-1),7分
此时|AB|=2,而当点B取椭圆上一点M(-2,0)时,则|AM|=,所以|AM|>|AB|.10分
从而知|AB|不是最大,这与|AB|最大矛盾,所以命题成立.12分
题组2 主与次的相互转化
6.设f(x)是定义在R上的单调递增函数,若f(1-ax-x2)≤f(2-a)对任意a∈-1,1]恒成立,则x的取值范围为________.
【导学号:85952008】
(-∞,-1]∪0,+∞) ∵f(x)是R上的增函数,
∴1-ax-x2≤2-a,a∈-1,1].①
①式可化为(x-1)a+x2+1≥0,对a∈-1,1]恒成立.
令g(a)=(x-1)a+x2+1,
则
解得x≥0或x≤-1.
即实数x的取值范围是(-∞,-1]∪0,+∞).]
7.已知函数f(x)=x3+3ax-1,g(x)=f′(x)-ax-5,其中f′(x)是f(x)的导函数.对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0,则实数x的取值范围为________.
由题意,知g(x)=3x2-ax+3a-5,
令φ(a)=(3-x)a+3x2-5,-1≤a≤1.
对-1≤a≤1,恒有g(x)<0,即φ(a)<0,
∴即
解得-<x<1.
故当x∈时,对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0.]
8.对于满足0≤p≤4的所有实数p,使不等式x2+px>4x+p-3成立的x的取值范围是________.
(-∞,-1)∪(3,+∞) 设f(p)=(x-1)p+x2-4x+3,
则当x=1时,f(p)=0,所以x≠1.
f(p)在0≤p≤4上恒正,等价于
即解得x>3或x<-1.]
9.已知函数f(x)=x3+x2+x(0<a<1,x∈R).若对于任意的三个实数x1,x2,x3∈1,2],都有f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立,求实数a的取值范围.
解] 因为f′(x)=x2+x+=(x+a-2),2分
所以令f′(x)=0,解得x1=,x2=2-a.3分
由0<a<1,知1<2-a<2.
所以令f′(x)>0,得x<或x>2-a;4分
令f′(x)<0,得<x<2-a,
所以函数f(x)在(1,2-a)上单调递减,在(2-a,2)上单调递增.5分
所以函数f(x)在1,2]上的最小值为f(2-a)=(2-a)2,最大值为max{f(1),f(2)}=max.6分
因为当0<a≤时,-≥a;7分
当<a<1时,a>-,8分
由对任意x1,x2,x3∈1,2],都有f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立,得2f(x)min>f(x)max(x∈1,2]).
所以当0<a≤时,必有2×(2-a)2>-,10分
结合0<a≤可解得1-<a≤;
当<a<1时,必有2×(2-a)2>a,
结合<a<1可解得<a<2-.
综上,知所求实数a的取值范围是1-<a<2-.12分
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