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例谈用数形结合思想解抽象函数不等式潘敬贞


当 x<-3 时 (f x)<0,即 x·(f x)>0 不符合题意,当-3<
x<0 时 (f x)>0,即 x·(f x)<0 符合题意;当 0<x<3 时 (f x)<
0,即 x·(f x)<0 符合题意;当 x>3 时 (f x)>0,即 x·(f x)>0
不符合题意,故选 D.
变式 1 若函数 (f x)是奇函数,且在(0,+∞)内是
∴(姨 3
-
姨3 2
λ)2+( 姨 2 2
- 姨2 2
λ)2-11=0,化简解

λ1=3

λ2=
1 5

将 λ1=3 代入(7)便得所求圆的方程是:
其圆心
C(6-6λ,4+
9
姨 2
3
λ),

圆心
C(6-6λ,4+
9
姨 2
3
λ)在抛物线 A:
x2=2y+18(2+姨 3 )上,
2x2+2y2+2姨 3 x+4姨 2 y-1=0,
由函数 g(x)图像可知,当-1<x<0 或 x>1 时 g(x)>0,
[0,+∞)都有(x1-x2)[f(x1)-(f x2)]<0,(f 2)=0,则不等式
(x-1)(f x-1)>0 的解集是( )
A(. -3,-1)
B.(-1,1)∪(1,3)
C(. -3,0)∪(3,+∞) D.(-3,1)∪(2,+∞)
变式 2 已知函数 (f x)是偶函数,且坌x1,x2∈[0, 0,所以当 0<x<1 时 (f x)>0 符合题意;当 x>1 时 g(x)<0
+∞)都有 (f x1)-(f x2)<0,(f 2)=0.若 (f xx1-x2
即 (f xx)<0,所以当 x>1 时 (f x)<0 不符合题意,故选故答
增函数,(f 1)=0,则不等式 (f x)-x(f -x)<0 的解集为( )
A(. -1,0)∪(1,+∞)

B(. -∞,-1)∪(0,1)
C(. -∞,-1)∪(1,+∞) D(. -1,0)∪(0,1)
解析 由于函数 (f x)是奇函数,所以 (f -x)=-(f x),
所以将 (f x)-x(f -x)<0 化为 2(fxx)<0,即 (f xx)<0. 因为
x 0 符合题意;当 x>1 时 (f x)>0,即 (f x)>0 不符合题意,
x 故选 D.
由函数 g(x) 图像可知,当 x<-1 时 g(x)<0 即 (f x)<0,所以当 x<-1 时 (f x)>
x 0 符合题意;当-1<x<0 时 g(x)>0 即 (f xx)>0,所以当 -1< x<0 时 (f x)<0 不符合题意;当 0<x<1 时 g(x)>0 即 (f xx)>
(f 1)=0,所以 (f -1)=-(f 1)=0,又因为函数 (f x)在(0,+∞)
内是增函数,故画函数 (f x)的大致图像如下:
由函数 (f x)图像可知,

x2+y2-

3
(2-λ)x-

2
(1-λ)y-
1 2
=0
……… (7)
其圆心 C(姨 3
-
姨3 2
λ,姨22
-
姨2 2
λ),
所以可把点 P(6,2 姨 3 )看作点圆,其方程是:(x-6)2+
A(. -∞,-1)∪(0,1) B(. -1,0)∪(1,+∞)
C(. -∞,-1)∪(-1,0) D(. 0,1)∪(1,+∞)

解析
设函数
g(x)=
(f x),因为函数 x
(f x)(x∈R)是
学 篇
奇函数,故函数
g(x)=
(f x)是偶函数,又因为当 x
x>0
时,
36 xf(′ x)-(f x)<0,所以当 x>0 时 g(′ x)= xf(′ x)x2-(f x)<0,即
1)>0,则 x 的取值范围是 __________.
案选 A.
解析 由于函数 (f x)是偶函数,所以
变式 1 设函数 f(x) 是定义在 R 上的偶函数,
(f -x)=(f x),且 (f 2)=0,所以 (f -2)=(f 2)=
f′(x)为其导函数.当 x>0 时,(f x)+xf′(x)>0,且 (f 1)=0,
解题宝典
例谈用数形结合思想解抽象函数不等式
潘敬贞 张应楷
抽象函数不等式是近年来考试的热点,用数形结 合思想是准确快速解答此类问题的有效方法。根据题 意画出已知抽象函数的大致图像,或构造另一个函数 并画出其大致图像,然后由图像可以直接得到不等式 的解。
例 1 若函数 (f x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增 函数,(f -3)=0,则不等式 x·(f x)<0 的解集为( )
x (f x)>0 符合题意,故答案选 D.
(作者单位:潘敬贞,广东省汕头市澄海华侨中学;张 应楷,广东汕头华侨中学)
0, 又 因 为 坌x1,x2 ∈[0,+∞) 都 有
则不等式 x·(f x)>0 的解集为( )
(f x1)-(f x2)<0,即函数 (f x)在[0,+∞)内是减函数,故画 x1-x2
A(. -1,0)∪(0,1) B(. -1,0)∪(1,+∞) C(. -∞,-1)∪(1,+∞) D(. -∞,-1)∪(0,1)
即(x-1)(f x-1)>0 符合题意;当 x>3 时 x-1>0,(f x-1)<0,
即(x-1)(f x-1)<0 不符合题意,故答案选 B.
例题 2 (2015 课标Ⅱ理 12)设函数 f(′ x)是奇函
数 (f x)(x∈R) 的导函数,(f -1)=0,当 x>0 时,xf(′ x)-
(f x)<0,则使得 (f x)>0 成立的 x 的取值范围是( )
x2+y2+12x-2(4+9姨 3 )y+16=0,

λ2=-
姨3 4
代入(8)便得所求圆的方程是:
4x2+4y2-12(4+姨 3 )x-5y+52+18 姨 3 =0。

评注 例 8 与例 9 虽然有多种解法,但借助把点视 学
作点圆,巧构圆系方程来解一个一元二次方程,从而求出 篇
所求圆的方程,解题过程简便。
函数 (f x)的大致图像如下: 将函数 (f x)图像向右平移一个单位
得 (f x-1), 故函数 (f x-1)的大致图像如右图: 由函数 (f x)图像可知,当-1<x<3 时
(f -1)>0,故 x 的取值范围为:(-1,3). 变式 3 已知函数 (f x)是奇函数,且坌x1,x2∈
解析 设 g(x)=xf(x),由于函数 f (x)是偶函数,所以 g(x)=xf(x)是奇函 数,因为 (f 1)=0,所以 g(1)=1·(f 1)=0, 又因为当 x>0 时,(f x)+xf ′(x)>0,所以 g′ (x)=f(x)+xf ′(x)>0,即函数 f(x)在(0, +∞)内是增函数,故画函数 g(x)的大致图像如右图:
(f x)是奇函数,
图: 将函数 (f x) 图像向右平移一个单位
故函数
g(x)=
(f x) 是 偶 函 数 , 又 因 为 当 x
x >0
时,
得 f(x-1),故函数 f(x)的大致图像如右图: 由函数 (f x)图像可知,
xf(′ x)x2-(f x)>0,所以当 x>0 时 g′(x)>0,即函数 g(x)在
A.{x|-3<x<0 或 x>3} B.{x|x<-3 或 0<x<3} C.{x|x<-3 或 x>3} D.{x|-3<x<0 或 0<x<3} 解析 由于函数 (f x)是奇函数,所 以 f(-x)=-f(x),因为 f(-3)=0,所以 (f -3)=-(f 3)=0,所以 (f 3)=0.又因为函 数 (f x)在(0,+∞)内是增函数,故画函数 (f x)的大致图像如右图: 由函数图像可知,
(作者单位:四川省绵阳师范学院数理学院) 35
解题宝典
当 x<-1 时 (f x)<0,即 (f xx)>0 不符
函数 g(x)在(0,+∞)内是递减函数,故画 函数 g(x)的大致图像如右图:
合题意,当-1<x<0 时 (f x)>0,即 (f xx)<0 符合题意;当 0<x<1 时 (f x)<0,即 (f x)<
P(6,2姨 3 ),试求圆 C 的方程。
解析
由于
P(6,2姨 3
)在双曲线 x2 9
- y2 4
=1
上.
直接利用高中所学知识可得 过点 P(6,2 姨 3 )与双曲线
x2 9
- y2 4
=1 相切的直线方程是:12x2-9姨 3
y-18=0.
λ1=2.或
λ2=-
姨3 4

将 λ1=2 代入(8)便得所求圆的方程是:
(y-2 姨 3 )2=0, 设所求圆 C 的方程为:
∵ 圆心 C(姨 3
-
姨3 2
λ,姨22
-
姨2 2
λ)在圆 A:
(x-6)2+(y-4)2+λ(12x-9姨 3 y-18)=0(λ 为常数), 即 x2+y2-12(1-λ)x-(8+9姨 3 λ)y+52-18λ=0 …… (8)
x2+y2+=11 上,
A(. -∞,-1)∪(1,+∞) B(. -1,0)
0,又因为坌x1,x2∈(-∞,0) 都有 (x1-x2)
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