浙江省紹興市紹興魯迅中學 (312000)
陳少春
近幾年高考導數(shù)壓軸題一個熱點是考查函數(shù)零點(圖像交點)個數(shù)問題,代數(shù)上判斷無法求解零點的零點個數(shù)最常用的就是零點存在定理加單調(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.這個定理在應用時的難點是兩個端點a,b的函數(shù)值符號的確定,很多學生談“點”色變.下面筆者結合具體例子談談函數(shù)零點問題中取點策略,希望對考生備考有些許幫助.
直接取點可以分成兩類:常值取點和帶參取點.不帶參函數(shù)或者代常值能把參數(shù)消去很
多時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,這類問題的處理策略是利用這個點代入之后以參數(shù)為自變量的函數(shù)的單調(diào)性,代入這個點后把高次降成低次(三次降成二次,一次)轉換成熟悉的函數(shù)再處理等等.
例1 設函數(shù)f(x)=ex-ax+a(a∈R)其圖像與x軸交于A(x1,0),B(x2,0)兩點,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軸有兩個交點,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.由零點存在定理知,在區(qū)間(1,lna),(lna,a)各存在一個唯一的零點.所以a的取值范圍a>e2. 例2 (2019屆浙江新高考聯(lián)盟22)設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:存在實數(shù)a使得f(x)有唯一零點. (1)若a=3,求f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)證明:f(x)只有一個零點. 綜上,f(x)只有一個零點. (1)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)處導數(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. 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-1 (2)若x=0是f(x)的極大值點,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),從而導致很多學生形而上學,機械操作,其實有些問題把冪函數(shù)往指對數(shù)函數(shù)轉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)有兩個零點,求a的取值范圍. (1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)有兩個不同的零點,求a的取值范圍.二、指對數(shù)放縮后取點
三、冪函數(shù)放縮后取點