巧用函数性质解抽象函数不等式
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巧用函数性质简解抽象函数不等式
解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,这需要做好两件事,一是要把原不等式转化为f(◇) >f(□)的模型,二是判断函数f(x)的单调性,再根据函数的单调性将不等式中的函数符号“f”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解。
一、巧用函数的单调性脱掉函数符号“f”
⑴先把常数穿上“f”,然后脱掉“f”
例1、已知y=f(x)是(0,∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1,解不等式:f(x)+(x-2)<3. ( 2<x<4 )
解析:破解此题的关键是要把不等式转化为f(◇) >f(□)模型,从哪里入手,如何确定3是f(x)在自变量x取何值时的函数值。从f(2)=1入手,想到把3改写成1+1+1,即3=1+1+1= f(2) +f(2) +f(2)。
⑵巧用奇函数的性质,从“f”中走出来
例2、设f(x)是[-1,1]上的奇函数,且对任意a,b∈[-1,1]时,〔f(a)+(b)〕/(a+b)>0,解不等式:f(x-1/2)+(1/4-x)<0。(-1/2≤x<3/8)或(3/8<x≤4/5)二、巧用奇函数的对称性,寻求具体模拟图像
画出一个符合题意且最简单的f(x)示意图,并会看其图像,是解决抽象函数问题的一大法宝。
例3、设f(x)和g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
当x0时,f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,且g(-3)=0,解不等式f(x) g(x)<0。
解析:∵f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,想到积的导数,于是令F(x)= f(x) g(x),
由F’(x)=f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,∴F(x)在(-∞, 0)上是增函数。
又可得F(x)=奇*偶,F(x)是R上的偶函数。F(-3)=0。
可以作出F(x)的一个简单示意图了,在图像中一目了然得到解。
三、巧用奇函数的对称性,从抽象中找到具体
针对选择填空题,可以用特殊化方法来解决,如特殊值、特殊函数、特殊点、特殊图像等,从抽象中找到具体,从而把抽象转化为具体,对于解决抽象不等式也可以用此法。
例4、已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)单调递增,则满足f(2x-1)<f (1/3)的x取值范围是()
解析:因为是填空题,无需解答过程,找一个符合题意、最简单的函数f(x)=x2 来解答就可以了。
四、巧用偶函数的性质,从抽象中走出来
例5、设f(x)是定义在[-2,2]上的偶函数,且在[-2,0]上单调递增,若f(1-m)>f(m),求实数m的取值范围。
解析:f(x) 在[-2,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减,要去掉“f”,需要分多种情况讨论,十分复杂,不易完整,还易出错。巧用偶函数性质f(x)=F(|x|),就不用对1-m和m可能所在的区间进行讨论。
五、巧用函数的周期性,从抽象中找到形象
例6、f(x)在[0,3]上单调递减,且f(x+4) =f(x),解不等式:f(2010)<f(|2x-1|)
解析:因为2010远离[0,3],所以要用函数的周期性,把f(2010)等价向区间[0,3]靠近,转化为f(4*502+2)= f(2)。
由例子可以看出,对于求解抽象函数不等式问题,往往需要综合应用函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性、定义域、值域等知识。