安徽 張同語
巧妙賦值判斷函數(shù)零點問題
安徽 張同語
函數(shù)零點問題是近年來高考數(shù)學試題中的重要的熱點題型,在這類題型中常常涉及函數(shù)的零點存在性的判斷問題,如何運用零點存在定理進行合理賦值,以判斷出函數(shù)的零點的存在性呢?本文從以下幾方面進行探討:
【例1】已知函數(shù)f(x)=ax-ln(x+1),g(x)=ex-x-1,曲線y=f(x)與y=g(x)在原點處的切線相同.
(Ⅰ)求f(x)的單調區(qū)間;
(Ⅱ)當x≥0時,g(x)≥kf(x),求k的取值范圍.
解:(Ⅰ)略.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,當x=0時,f(x)取最小值0,故f(x)≥0,即ln(x+1)≤x,從而ex≥x+1.
(ⅱ)當klt;1時,因為f(x)≥0,所以f(x)≥kf(x),由(ⅰ)知g(x)-f(x)≥0,所以g(x)≥f(x)≥kf(x),故g(x)≥kf(x).
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綜上,實數(shù)k的取值范圍為(-∞,1].
【例2】設agt;1,函數(shù)f(x)=(1+x2)ex-a.
(Ⅰ)f(x)的單調區(qū)間;
(Ⅱ)證明f(x)在(-∞,+∞)上僅有一個零點.
解:(Ⅰ)因為f′(x)=2xex+(1+x2)ex,x∈R,所以對于任意x∈R,都有f′(x)≥0且不恒為0,所以f(x)的單調遞增區(qū)間為(-∞,+∞),無單調遞減區(qū)間.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;
(Ⅱ)當m≥0時,討論f(x)與g(x)的圖象的交點個數(shù).
解:(Ⅰ)略.
綜上所述,函數(shù)F(x)有唯一零點,即兩函數(shù)圖象總有一個交點.
本文所述三種賦值策略在判斷函數(shù)零點存在問題中,有著較為廣泛的應用,并且易于理解,思路也較為自然順暢,希望讀者能夠觸類旁通,提高解題思維的有效性.
安徽省五河縣第一中學)