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第23讲 分类讨论思想
分类讨论思想是⼀种重要的数学思想⽅法,其基本思路是将⼀个较复杂的数学问题分解(或分割)成若
⼲个基础性问题, 通过对基础性问题的解答来实现解决原问题的思想策略。
分类讨论,是⼀种重要的数学思想,也是⼀种逻辑⽅法,同时⼜是⼀种重要的解题策略。在⾼中数学中,
分类讨论时⾮ 常重要的⼀种解题思路,每次⾼考的数学试卷中,必然会有需要⽤到这种思想⽅法的题⽬。
⼀、 分类讨论的要求及其意义
1、分类讨论的要求:
⾸先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进⾏合理分类,即标准统⼀、
不重不漏、
分类互斥(没有重复);再对所分类逐步进⾏讨论,分级进⾏,获取阶段性结果;最后进⾏归纳⼩结,综合
得出结论。
2、分类讨论的因素:
(1)由数学概念⽽引起的分类讨论:如绝对值的定义、不等式的定义、⼆次函数的定义、直线的倾斜⾓等。
(2)由数学运算要求⽽引起的分类讨论:如除法运算中除数不为零,偶次⽅根为⾮负数,对数运算中真数与
底数的要求,
指数运算中底数的要求,不等式中两边同乘以⼀个正数、负数,三⾓函数的定义域,等⽐数列{an}的前n
项和公式等。
(3)由性质、定理、公式的限制⽽引起的分类讨论:如函数的单调性、基本不等式等。
(4)由图形的不确定性⽽引起的分类讨论:如⼆次函数图象、指数函数图象、对数函数图象等。
(5)由参数的变化⽽引起的分类讨论:如某些含有参数的问题,由于参数的取值不同会导致所得的结果不同,
或者由于对
不同的参数值要运⽤不同的求解或证明⽅法等。
⼆、分类讨论思想的原则
为了分类的正确性,分类讨论必需遵循⼀定的原则进⾏,在中学阶段,我们经常⽤到的有以下四⼤原则:
(1) 同⼀性原则:分类应按照同⼀标准进⾏,即每次分类不能同时使⽤⼏个不同的分类根据。
(2) 互斥性原则:分类后的每个⼦项应当互不相容,即做到各个⼦项相互排斥,分类后不能有些元素既属
于这个⼦项,
⼜属于另⼀个⼦项。
(3) 相称性原则:分类应当相称,即划分后⼦项外延的总和(并集),应当与母项的外延相等。(4) 层次性原则:分类有⼀次分类和多次分类之分,⼀次分类是对被讨论对象只分类⼀次;多次分类是把
分类后的所有
的⼦项作为母项,再次进⾏分类,直到满⾜需要为⽌。
分类讨论思想的应⽤与例题详解
一、分类讨论思想在函数中的应用
1.已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 , 时, 恒成立,求实数k的取值范围.
2.已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间和极值;
(2)若对于任意 ,都有 成立,求实数 的取值范围;3.已知函数 ,求函数 在区间 上的最大值.
4.已知函数 .(1)若 ,求证: .
(2)讨论函数 的极值;
(3)已知 ,证明
5.设函数 , , ,已知曲线 在点 处的切线与直线
垂直.
(1)求a的值;
(2)求 的单调区间;
(3)若 对 成立,求b的取值范围.6.已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若 有两个极值点 , ,且 ,求 的取值范围.
7.已知函数 .(1)讨论函数 在 上的单调性;
(2)若 有两个极值点,求 的取值范围.
8.已知函数 .
(1)试讨论 的单调性;
(2)求使得 在 上恒成立的整数a的最小值 ;
(3)若对任意 ,当 , 时,均有 成立,求实数m的
取值范围.9.已知函数 .
(1)求 的单调区间;
(2)若 有两个零点,求实数 的取值范围.
10.(B)已知函数 .(1)讨论函数 在 上的单调性;
(2)若 有两个极值点 ,且 ,求证: .
(参考数据: )
二、分类讨论思想在解不等式中的应用
1.已知函数 , .
(1)求函数 的值域;
(2)若a>0,b>0,且 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围.2.已知函数 .
(1)若 , ,求不等式 的解集;
(2)若 的最小值为1,求 的最小值.
3.已知函数 .(1)求不等式 的解集;
(2)若 的最小值为 ,正数 满足 ,求 的最小值.
4.已知函数 .
(1)当 时,求不等式 的解集;
(2)若存在 ,使得 ,求a的取值范围.5.已知 .
(1)求 的解集;
(2)已知 在 上恒成立,求实数a的取值范围.
6.已知函数 .
(1)求 的最小值;(2)若 ,不等式 恒成立,求a的取值范围.
7.已知函数 .
(1)当 时,求不等式 的解集;
(2)若 时,存在 ,使得 成立,求实数a的取值范围.8.已知a,b, ,且 .
(1)求证: ;
(2)若不等 对一切实数a,b,c恒成立,求x的取值范围.
9.已知函数 .
(1)若 ,求不等式 的解集;
(2)若 ,求a的取值范围.