本题导读
本题考查含有参数的根式分式复合函数的定义域与单调性区间。解题关键在于根据分母中参数 的正负号对函数整体单调性方向的影响进行分类讨论。
📌【题干】
Question
(2008年湖南卷(理)) 已知函数 ().
(1)若 ,则 的定义域是 ;
(2)若 在区间 上是减函数,则实数 的取值范围是 .
🔍【思路分析】
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- 第一问:根据算术平方根内部代数式非负的原则列出不等式 ,结合 求解 。
- 第二问:分 和 两种情况讨论:
- 当 时,系数为正,要求内层函数 单调递减且在 上恒大于或等于 0;
- 当 时,系数为负,要求内层函数 单调递增且在 上恒大于或等于 0。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
(1)解: 若 ,要使函数有意义,需满足: 因为 ,两边同除以 不改变不等号方向,得 。 故 的定义域是 。
(2)解: 要使 在 上是减函数,需对分母的符号分情况讨论:
情况①:当 时 此时 ,要使 单调递减,内层算术根式 必须在 上单调递减。 根据复合函数性质,需满足: 结合前提 ,此情况下参数范围为 。
情况②:当 时 此时 ,要使 单调递减,内层算术根式 必须在 上单调递增。 根据复合函数性质,需满足: 当 时,对任意 均有 恒成立。 结合前提 ,此情况下参数范围为 。
综上所述,实数 的取值范围是 。
正确答案为: ;
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:算术平方根的固有定义域;复合函数“同增异减”单调性判定法则。
- 核心方法:分类讨论法(由分母正负号决定增减趋势的反转)。
- 避坑指南:第二问极易漏掉 的负数区间情况。当 时,整个分式前面相当于多了一个负号,会使原根式的增减性发生颠倒。此外,必须保证给定单调区间完全落在函数的定义域内(即端点防空洞约束 )。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题是由基础初等函数(根式与线性函数)复合而成的传统单调性逆向参数范围求解题。
- 结论推广: 对于函数 ,其在某一区间上的单调性方向不仅取决于 的导数符号,更由常数 的正负号起决定性控制作用。
🔗【关联脉络】
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