因为分类讨论是一件非常麻烦的事,稍有疏忽就会出错,所以能避开分类讨论时,应尽量避开。
1、当集合可能为空集时,需要分类讨论
如果忽视了一些集合可能为空集的情况,就很容易出错。如在,
中,都隐含着A可能为空集的情况。
例1、已知,且
,求实数a的取值范围。
分析:如图1所示。①当时,适合题意。②当
即a≤3时,由
及图1知
,解得a<-4。
由①②知实数a的取值范围为。
2、当集合中元素个数不定时,需要分类讨论
例2、已知,且
,求实数p的取值范围。
分析:x=0显然不是方程的实根。由
知A中元素为负实数。①当A中方程有两个负实根或一个负实根时,
,解得
。②当A中方程无实根时,
,解得
。
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综上知p的取值范围是
3、当变量所在范围不定时,需要分类讨论
例3、解不等式。
分析:令,则
,而-1,0将数轴分成
三部分。
当x<-1时,-x-1-x<2,解得
当时,x+1-x<2恒成立,可得
。
当x>0时,x+1+x<2,解得。
故原不等式的解集为。
4、当判别式正负不定时,需要分类讨论
例4、解关于x的不等式。
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分析:由于的符号不能确定,所以必须对
进行分类讨论。
当=0即
时,由a=4知原不等式的解集为
知原不等式的解集为
。
当△>0即a>4或a<-4时,原不等式的解集为。
当△<0即-4<a<4时,原不等式的解集为R。
5、当含参端点大小不定时,需要分类讨论
例5、已知,且
,求实数a的取值范围。
分析:方程的两个实根为a和3a。显然,不能默认3a>a,应对a和3a的大小进行分类讨论。
①当3a>a即a>0时,,
由及图2知
,解得
②当3a<a即a<0时,,
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由及图3知
,解得
③当3a=a即a=0时,,适合题意。
由①②③知实数a的取值范围为。
6、当出现含参系数时,需要分类讨论
例6、已知,且
,求实数a的取值范围。
分析:易得
①当1+a<0即a<-1时,无解,即
,不合题意。
②当1+a=0即a=-1时,的解为x=1,即B={x|x=1},不合题意。
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③当1+a>0即a>-1时,可化为
,即
。再针对a进行讨论。
当a>0时,其解为,即
,不合题意。当a=0时,其解集为R,即B=R。当-1<a<0时,其解为
,即
。
因,所以
。由上面的讨论可知,只有当a=0或
时,即
。
由①②③知a的取值范围是。