题文
设函数
(

),

.
(Ⅰ)关于

的不等式

的解集中的整数恰有3个,求实数

的取值范围;
(Ⅱ)对于函数

与

定义域上的任意实数

,若存在常数

,使得

和

都成立,则称直线

为函数

与

的“分界线”.设

,

,试探究

与

是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程;若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)
. (Ⅱ)

.
解析
(1)解本题的关键是把不等式解集的问题转化为函数零点的分布问题.把函数
代入

整理得

构造结合

二次函数的性质得一个零点在区间

,则另一个零点必在

内,所以

解得

;也可以分解因式确定解集的端点解得.前提都要保证

.
(2)

与

是否存在“分界线”要先看是否存在公共点,构造函数

研究单调性可求出

与

有公共点

,所以分界线必过点

设出“分界线”方程为

,
证明

在

恒成立,求出

.然后证明

恒成立.即可得到所求“分界线”方程为:

(Ⅰ)解法一:不等式

的解集中的整数恰有3个,
等价于

恰有三个整数解,故

,
令

,由

且

,
所以函数

的一个零点在区间

,
则另一个零点一定在区间

, …………4分
故

解之得

. ………………6分
解法二:

恰有三个整数解,故

,即

,

,
所以

,又因为

, …………4分
所以

,解之得

. ……………6分
(Ⅱ)设

,则

.
所以当

时,

;当

时,

.
因此

时,

取得最小值

,
则

与

的图象在

处有公共点

.………8分
设

与

存在 “分界线”,方程为

,
即

,
由

在

恒成立,
则

在

恒成立 .
所以

因此

. ………11分
下面证明

恒成立.
设

,则

.
所以当

时,

;当

时,

.
因此

时

取得最大值

,则

故所求“分界线”方程为:

.
考点
据考高分专家说,试题“设函数(),.(Ⅰ)关于的不等式的解集中.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


