江蘇省宿遷市馬陵中學高二 于見昊
對高考具有對稱美的函數(shù)問題的研究
江蘇省宿遷市馬陵中學高二于見昊
在高考中,經(jīng)常出現(xiàn)對于含x1和x2的對稱式的證明。這些證明不僅體現(xiàn)了數(shù)學的對稱美,更是對函數(shù)本質(zhì)進行了深刻考查。作為一名學生我分享一下自己對于這類題目的解題方法。
方法一:根據(jù)題意先縮小未知數(shù)范圍再進行證明
例題:已知f(x)=ex-alnx-a,其中常數(shù)a>0。若f(x)有兩零點x1和x2且0<x1<x2,求證:<x1<x2<a。
首先根據(jù)題意f(x)要有兩個相異零點。我們先求反面補集反設(shè)f(x)至多有一零點,求此時a的范圍。
,1) 1?。?,+∞)ψ′(x)- 0 + ψ(x)遞減 極小值 遞增x(
所以ψ(x)min=ψ(1)=e從而0<a<e,綜上0<a<e。
⒉f(x)有唯一零點時即f(x)=0只有一解時,由1.中③可知此時a=ψ(x)min=ψ(1)=e。所以綜合1.2.0<a≤e。
由題意f(x)要有兩個相異零點且a>0,所以可知a>e,f(1)=e-a<0。此時a的范圍已經(jīng)被縮小,此范圍正是解題關(guān)鍵。
本題首先根據(jù)存在兩相異零點縮小a范圍并最終根據(jù)a的范圍用零點存在定理完成證明。反設(shè)法的應用也是本題亮點。
方法二:利用反證法與基本不等式解決
方法三:利用著名不等式證明后使用輔助解題,構(gòu)造新函數(shù)由函數(shù)單調(diào)性解題
面對具有對稱美的函數(shù)問題要通過兩式相加減或零點存在定理進行恰當轉(zhuǎn)化,再根據(jù)題目條件進行適當處理。這要求我們學生能夠提高數(shù)學素養(yǎng),吃透問題本質(zhì)。一味進行題海戰(zhàn)術(shù)不求甚解的學生只能看出此類問題的形,無法掌握其魂,最終只能在多變的題目中迷茫??梢娢覀兾ㄓ猩羁塘私夂瘮?shù)的性質(zhì)內(nèi)涵才能在面對此類題目時游刃有余。