浙江省紹興市紹興魯迅中學(xué) (312000)
陳少春
近幾年高考導(dǎo)數(shù)壓軸題一個(gè)熱點(diǎn)是考查函數(shù)零點(diǎn)(圖像交點(diǎn))個(gè)數(shù)問題,代數(shù)上判斷無法求解零點(diǎn)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)最常用的就是零點(diǎn)存在定理加單調(diào)性去處理,即若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上是一條連續(xù)不斷的曲線,且函數(shù)f(x)在(a,b)上單調(diào),f(a)·f(b)<0,則函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上有唯一的零點(diǎn).這個(gè)定理在應(yīng)用時(shí)的難點(diǎn)是兩個(gè)端點(diǎn)a,b的函數(shù)值符號的確定,很多學(xué)生談“點(diǎn)”色變.下面筆者結(jié)合具體例子談?wù)労瘮?shù)零點(diǎn)問題中取點(diǎn)策略,希望對考生備考有些許幫助.
直接取點(diǎn)可以分成兩類:常值取點(diǎn)和帶參取點(diǎn).不帶參函數(shù)或者代常值能把參數(shù)消去很
多時(shí)候取具體值就可以解決問題,帶參函數(shù)且不容易消參的往往要帶參取點(diǎn),這類問題的處理策略是利用這個(gè)點(diǎn)代入之后以參數(shù)為自變量的函數(shù)的單調(diào)性,代入這個(gè)點(diǎn)后把高次降成低次(三次降成二次,一次)轉(zhuǎn)換成熟悉的函數(shù)再處理等等.
例1 設(shè)函數(shù)f(x)=ex-ax+a(a∈R)其圖像與x軸交于A(x1,0),B(x2,0)兩點(diǎn),且x1 解:f′(x)=ex-a,f(x)在區(qū)間(-∞,lna)單調(diào)遞減,(lna,+∞)單調(diào)遞增.若f(x)與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),則f(lna)=a-alna+a<0,a>e2.取x=1,f(1)=e-a+a=e>0;取x=a,f(a)=ea+a-a2>0.由零點(diǎn)存在定理知,在區(qū)間(1,lna),(lna,a)各存在一個(gè)唯一的零點(diǎn).所以a的取值范圍a>e2. 例2 (2019屆浙江新高考聯(lián)盟22)設(shè)a∈R,已知函數(shù)f(x)=xlnx+ax2-(1+a)x+1,x∈(1,+∞). (1)若f(x)>0恒成立,求a的取值范圍; (2)證明:存在實(shí)數(shù)a使得f(x)有唯一零點(diǎn). (1)若a=3,求f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)證明:f(x)只有一個(gè)零點(diǎn). 綜上,f(x)只有一個(gè)零點(diǎn). (1)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)處導(dǎo)數(shù)相等,證明:f(x1)+f(x2)>8-8ln2; (2)若a≤3-4ln2,證明:對于任意k>0,直線y=kx+a與曲線y=f(x)有唯一公共點(diǎn). 另一方面,由f(x)=kx+a得k= 例5 (2018年全國3理21)已知函數(shù)f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)-2x. (1)若a=0,證明:當(dāng)-1 (2)若x=0是f(x)的極大值點(diǎn),求a. (2)如果不等式(1+kx)f(x)>1+x對f(x)定義域內(nèi)一切值都成立,求實(shí)數(shù)k的所有可能的值. 筆者發(fā)現(xiàn)很多模擬題往往是指對數(shù)函數(shù)放縮成冪函數(shù),從而導(dǎo)致很多學(xué)生形而上學(xué),機(jī)械操作,其實(shí)有些問題把冪函數(shù)往指對數(shù)函數(shù)轉(zhuǎn)化能使問題得到更快更好的解決. 例7 (2017年全國卷1理21)已知函數(shù)f(x)=ae2x+(a-2)ex-x. (1)討論f(x)的單調(diào)性; (2)若f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍. (1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求a的取值范圍.二、指對數(shù)放縮后取點(diǎn)
三、冪函數(shù)放縮后取點(diǎn)