(河南省商丘市民權(quán)縣民權(quán)縣高級中學(xué)高三(3)班 河南商丘 476800)
“含參函數(shù)方程有解取值范圍問題”歷來是高考的熱點與難點。此類問題通常將函數(shù)、方程、不等式、解析幾何等多個知識點融合在一起,需要綜合運用多種解題技巧與思想方法。因此,學(xué)生遇到此類問題時往往無從下手,望而生畏。那么此類問題的該如何解決呢?
解析:此題涉及到兩個含參數(shù)的方程根之間的關(guān)系,如果直接利用解方程的思想很難找到題目的突破口。如果把方程轉(zhuǎn)化為函數(shù),把根的關(guān)系看出零點的分布或者圖像的交點,那么,問題的解決可能就會容易的多。一般情況下,方程根的問題往往轉(zhuǎn)化為函數(shù)零點的問題,因為根是對方程的 “靜態(tài)”表述,而零點是對函數(shù)的“動態(tài)”刻畫,借助運動變化的觀點往往更容易找到問題的突破口。
圖1
通過構(gòu)造新的函數(shù),零點往往又可以轉(zhuǎn)化為圖像的交點。在構(gòu)造新的函數(shù)時,往往遵循“一動一定,一直一曲”的原則,這樣有助于復(fù)雜的問題簡單化、直觀化。對于上述例題,我們還可以這樣解:于是函數(shù)與圖像的交點的橫坐標(biāo)就是,。如圖2所示,要滿足,則直線h(x)=a只能在A、B之間移動,容易求得。
圖2
交點比零點更具靈活性,因為不同的函數(shù)視角,就會產(chǎn)生不同的交點。對于,上述例題,還有另外一種構(gòu)造方法:
圖3
(1)當(dāng)a>0時,,
(3)當(dāng)a<0時,要滿足,則直線g(x)只能在f(x)與的交點A、B之間滑動。不妨設(shè)交點為,
解析:此題包含兩個參數(shù),兩個參數(shù)相互制約,共同影響整個問題的結(jié)論。因此,在解題時要關(guān)注參數(shù)的變化規(guī)律,從運動的視角分析臨界狀態(tài)下圖像相交的特點,從而找到問題的突破口。
圖4
本題難點在于有兩個參數(shù),如果能夠事先估計除參數(shù)的取值范圍,那么問題的解答過程就會簡潔的多。本題的解法還可以進(jìn)一步優(yōu)化:
上面是當(dāng)m=0與1時得到的取值范圍,還需要驗證
對任意的m∈[0,1],方程都有解。
而P點在線段上運動
圖5
“含參函數(shù)方程有解取值范圍問題”往往比較抽象,直接運用代數(shù)計算很容易陷入“山重水復(fù)疑無路”的困境,而采用數(shù)形結(jié)合就會迎來“柳暗花明又一村”的曙光。運用數(shù)形結(jié)合思想的關(guān)鍵是通過變形,構(gòu)造函數(shù),把方程根的問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)零點或者圖像交點來處理,然后立足運動變化的視角動態(tài)分析圖像的變化規(guī)律,最終找到問題的突破口。