若函数 的图象经过四个象限,则实数 的取值范围是。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
经过四个象限意味着在正、负自变量两侧都必须出现正负函数值。
先用对数的变号点分区,再研究二次因子的符号;负半轴有开端点,端点处仅取零并不能代替区间内部有正值。
记 。若 ,则 时 ,因而 ,图象不经过第二象限。故必须有 。 在 时,,所以在零点两侧充分接近 处, 都为负。又 (),正半轴上已能同时出现 的正、负值。 在负半轴 ,要再有 ,必要且充分的是 。充分性来自连续性;若 ,由于二次函数 凸,区间 内的函数值不超过两个端点值的较大者,不能为正。 所以四个象限都能经过当且仅当 。
取范围内的 ,二次因子在 处分别为正、负;乘负对数便给第三、第二象限点。在 处二次因子分别为负、正,正对数给第四、第一象限点。边界 只在被排除的 处达到相应临界值,不能保留。
“经过象限”是分区存在性条件,不是要求每个区间上恒正或恒负。可先确定一个因子的符号,把问题转成另一个因子在开区间内是否能变号;用端点帮助判断时,要补连续性和内部可达性的说明。
需要把四象限转换成两个自变量半轴上的符号存在性,再结合二次因子的端点与凸性。
核心工具:按断点分段讨论
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