横看成林侧成峰,一题多解格不同

2015-05-30 10:48王荣
高中生学习·高三版 2015年7期
关键词:题设增函数整数

王荣

在高三复习中,对高考题或练习中的经典题进行研究,恰当而又适量地采用一题多解,对解题思路多层次分析,多角度审视,探讨解题规律,能“以少胜多”地巩固基础知识,提高分析问题和解决问题的能力,掌握基本的解题方法和技巧.本文以2015年新课标Ⅰ卷第12题为例,从以下几个角度进行分析探讨.

例 设函数[fx=ex2x-1-ax+a],其中[a<1]. 若存在惟一的整数[x0],使得[fx0<0],则实数[a]的取值范围是( )

A. [-32e,1] B. [-32e,34]

C. [32e,34] D. [32e,1]

这是一道非常优秀的试题,作为选择题,在考场上,我们应该采取小题小做的策略,以节约时间,达到事半功倍的效果.然而,在高三复习备考的解题教学中,我们可以多角度地剖析这道试题,让其发挥更大的功效.

分析1 特殊值法,因题中已有[a<1]的条件,结合选择题只有一个正确选项与题中的选择支,取[a=0]和[a=34]排除ABC,从而得正确答案.

解1 (1)令[a=0]得,[fx=ex2x-1],

故[f0=-1<0],[f-1=-3e-1<0],这与题设条件矛盾,排除选项AB.

(2)再令[a=34]得,[fx=ex2x-1-34x+34],则[fx=ex2x+1-34].

当[x<-12]时,[fx<0],

当[x>0]时,[fx>f0=14>0],

即[fx]在[-∞,-12]上是减函数,在[0,+∞]上是增函数,

故当[x≤-1]时,[fx≥f-1=32-3e>0],

当[x≥1]时,[fx≥f1=e>0],且[f0=-14<0].

满足题意,由此排除选项C.

答案 D

点拨 特殊值法解选择题能事半功倍,但对特殊值的选择比较难把握,而且有时候选择的特殊值不一定真正的能达到简化的目的,也不易于把握题目的本质.

分析2 从题干出发,通过计算[f0]与[f-1]发现,可先对参数[a]分类讨论,再利用导数研究函数[fx]的性质,进而根据已知条件得出答案.

解2 (1)当[a<32e]时,可得[f0=-1+a<0],[f-1=2a-3e<0],这与题设条件不符,舍去.

(2)当[32e≤a<1]时,

得[fx=ex2x+1-a],[fx=ex2x+3].

若[x<-32],则[fx<0].

若[x>-32],则[fx>0].

从而[fx]在[-∞,-32]上是减函数,在[-32,+∞]上是增函数.

又当[x→-∞]时,有[ex2x+1→0.]

且当[x<-12]时,有[ex2x+1<0]成立;

当[x>-12]时,有[ex2x+1>0]成立.

故存在[t∈-12,0],使得[ft=0].

因此,若[x若[x>t],则[fx>0].

所以[fx]在[-∞,t]上是减函数,在[t,+∞]上是增函数.

且[f0=-1+a<0],[f1=e>0].

由“存在惟一的整数[x0],使得[fx0<0]”得,

[f-1=2a-3e≥0],解得[a≥32e].

综上所述,实数[a]的取值范围是[32e,1].

答案 D

点拨 用直接法研究函数的性质,对参数分类讨论获得结果,此法的难点在于分类标准的确定、导函数符号的确定以及存在性问题的等价转化.

分析3 由题意得,“存在惟一的整数[x0],使得[ex02x0-1-ax0+a<0]成立”等价于“存在惟一的整数[x0],使得[ex02x0-1

综上所述,实数[a]的取值范围是[32e,1].

答案 D

点拨 利用分离参数法研究本题,易错点在于对变量[x0]分类之后的等价变形.

分析4 当[x≠12]时,本题也可以研究参数[a]对函数[y=ex]与[y=ax-12x-1]的图象的相对位置关系的影响,再根据题设条件求解.

解4 由题意得,“存在惟一的整数[x0],使得[ex02x0-1(1)当[x0>12]时,(*)[?]存在惟一的整数[x0],使得[ex0

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