王承宣
2014年高考漸漸遠去,仔細翻閱試卷,發(fā)現(xiàn)2014年全國新課標試卷有關(guān)取值范圍的試題幾乎是以點的特征確定范圍,可謂特色明顯.類型如下,供教學參考.
1以極值點定范圍
此類試題是賦予極值點以一定的條件,通過對條件的數(shù)學表達而求得某字母的取值范圍.
例1(新課標Ⅱ理科)設(shè)函數(shù)f(x)=3sinπxm.若存在f(x)的極值點x0滿足x20+[f(x0)]2 A.(-∞,-6)∪(6,+∞) B.(-∞,-4)∪(4,+∞) C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞) 圖1分析如圖1,f(x)的周期為2m,試題提供的式子x20+f(x0)2的幾何模型可以是圖1中Rt△OAB(也可以在緊挨原點的其它象限)斜邊的平方,圖中清晰知道:OB=m24+3,OA=m2符合題意,故不等式可翻譯成m24+3 抓住具有普遍性的圖像模型快速實施突破是此類試題的特點. 2以零點定范圍 此類試題將函數(shù)的零點與函數(shù)的單調(diào)性相聯(lián),再結(jié)合函數(shù)極值的情況控制零點個數(shù),從而確定某字母的取值范圍. 例2(新課標Ⅰ理科)已知函數(shù)f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零點x0,且x0>0,則a的取值范圍是(). A.(2,+∞)B.(-∞,-2) C.(1,+∞)D.(-∞,-1) 分析f′(x)=3ax2-6x=3ax(x-2a),選原點作為參照點討論如下.①當2a<0時,有a<0.若x∈(-∞,2a),則f′(x)<0;若x∈(2a,0),則f′(x)>0;若x∈(0,+∞),則f′(x)<0.從而f(x)在(-∞,2a)上單調(diào)遞減,在(2a,0)上單調(diào)遞增,在(0,+∞)上單調(diào)遞減,并且在x=2a取極小值,在x=0處取極大值,如圖2,若要存在唯一零點x0且x0>0,則必須f(2a)=-4a2+1>0,注意到a<0,解得a<-2.作為單選選擇題,此時已知答案為B.(-∞,-2),但作為對試題的深賾索隱,繼續(xù)分析如下. 圖2圖3②當2a>0時,有a>0.若x∈(-∞,0),則f′(x)>0;若x∈(0,2a),則f′(x)<0;若x∈(2a,+∞),則f′(x)>0;根據(jù)單調(diào)性和極值,示意圖3的曲線(1)和曲線(2)均不能滿足:唯一零點x0且x0>0的條件.結(jié)合圖像得啟示:變換有關(guān)零點的限制條件可以求取a的不同取值范圍. 以區(qū)間端點的變點與區(qū)間端點的定點進行比較,找到討論的突破點是解答此類試題的妙法. 3以范圍點確定范圍 此類試題以某范圍內(nèi)的點的函數(shù)值設(shè)置限制條件,仍要借助函數(shù)的單調(diào)性解讀限制條件,最終求出某字母的取值范圍. 例3(新課標Ⅰ文科)設(shè)函數(shù)f(x)=alnx+1-a2x2-bx(a≠1),曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線斜率為0.(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0) 分析(1)b=1.(2)f(x)=alnx+1-a2x2-x(a≠1),故f′(x)=1-ax(x-a1-a)(x-1),(a≠1).這里有一個難點是討論區(qū)間的確定.經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)從1-a的正負入手,脈理清晰易懂,試看:(Ⅰ)若1-a>0,則a<1.(?。┯蒩1-a≤1知a≤12.此時,當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,即f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.存在x0≥1使f(x0) 綜上所述,a的取值范圍是:(-2-1,2-1)∪(1,+∞). 先確定含待求取值范圍字母的系數(shù)的符號,再對區(qū)間端點變動情況進行討論是解答此類試題的重要參考程序,思路自然流暢,不至于對試題的解答束手無策. 4以動點定范圍 以圖形上的動點設(shè)置限制條件,要求確定某字母的取值范圍.此類題目常常需要定出極端點或極限點,以窺見結(jié)果. 例4(新課標Ⅱ理科)設(shè)點M(x0,1),若在圓O:x2+y2=1上存在點N,使得∠OMN=45°,則x0的取值范圍是. 圖4分析如圖4,確定出滿足題設(shè)條件的幾個極端點M0、N0、M1使∠OM1N0=∠OM0N0=45°,仔細觀察M、N的位置變化知:只有x0∈[-1,1]時才有∠OMN=45°的可能.適當利用圖形使這道填空題輕松得解.