四川乐至县吴仲良中学 毛仕理
由于向量具有几何表示和代数表示的特点,这就使其成为近几年高考表述函数问题的重要载体。解这类问题的基本方法是:将向量间的几何关系数量化。
例1(2005年湖北卷)已知向量a粌=(x2x+1)b粓=(1-xt)若函数f(x)=a粌·b粓在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围。
本小题主要考查平面向量数量积的计算方法、利用导数研究函数的单调性,以及运用基本函数的性质分析和解决问题的能力。
解法1:依定义f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x
2+tx+t,
则f'(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增函数,
则在(-1,1)上可设f'(x)≥0.
∴f'(x)≥0t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立,考虑函数g(x)=3x2-2x由于g(x)的图象是对称轴为x=13开口向上的抛物线,故要使t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立t≥g(-1),即t≥5。而当t≥5时,f'(x)在(-1,1)上满足f'(x)>0即f(x)在(-1,1)上是增函数。故t的取值范围是t≥5.
解法2:依定义f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x
2+tx+t
f'(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设f'(x)≥0.
∵f'(x)的图象是开口向下的抛物线,
∴当且仅当f'(1)=t-1≥0,且f'(-1)=t-5≥0时,f(x)在(-1,1)上满足f'(x)>0,即f(x)在(-1,1)上是增函数。
故t的取值范围是t≥5。
评析本题在向量知识、函数知识和导数知识的交汇处命题。考生只有具备较为全面的知识基础和一定的综合分析能力才能完整地求解。本题命题方向应该成为今后命题的主流方向。
例2(2005上海卷)已知函数f(x)=kx+b的图象与xy轴分别相交于点A、B,AB=2i粌+2j粌(i粌j粌分别是与xy轴正半轴同方向的单位向量),函数g(x)=x2-x-6.
(1)求kb的值;
(2)当x满足f(x)>g(x)时,求函数g(x)+1f(x)
的最小值。
解:(1)由已知得A(-bk0),B(0b),则AB=(bk,b)
于是
bk=2b=2
∴k=1b=2
.
(2)由f(x)>gx)得x+2>x2-x-6
即(x+2)(x-4)<0得-2<x<4
g(x)+1f(x)
=x
2-x-5x+2
=x+2+1
x+2
-5
由于x+2>0则g(x)+1f(x)
≥-3,
其中等号当且仅当x+2=1即x=-1时成立,
∴g(x)+1
f(x)
的最小值是-3.
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