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2021 年福建预赛
F2填空题解不等式
已知
f(x)=x21+x41.
若 f(a−2)<f(2a+1) 成立,则 a 的取值范围为 。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:(−3,−21)∪(−21,31)
解析
思路
f 是偶函数,且随 ∣x∣ 的增大严格减小,因此函数值比较可转成绝对值比较,同时要排除无定义点。
解答
当 x=0 时,f(x) 只依赖于 ∣x∣,并在 ∣x∣>0 上严格递减。因此原不等式等价于
∣a−2∣>∣2a+1∣,
且 a=2,−1/2。平方并因式分解得
(a−2)2>(2a+1)2⟺(a+3)(3a−1)<0,
即 −3<a<1/3。再排除 a=−1/2,所求为
(−3,−21)∪(−21,31).
复核
a=−3,1/3 时两绝对值相等,不能取;a=−1/2 使右侧函数值无定义。
方法总结
偶的倒数幂函数比较先转成自变量绝对值的反向比较,定义域排除必须在最终区间中保留。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
利用函数随自变量绝对值递减,转成两绝对值大小并解二次不等式,补排使函数无定义的参数。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用严格单调比较或还原、按断点分段讨论
专题卡:解分式不等式:标数轴,逐段判正负、用单调性去掉 f:解函数不等式