(河南省商丘市民权县民权县高级中学高三(3)班 河南商丘 476800)
“含参函数方程有解取值范围问题”历来是高考的热点与难点。此类问题通常将函数、方程、不等式、解析几何等多个知识点融合在一起,需要综合运用多种解题技巧与思想方法。因此,学生遇到此类问题时往往无从下手,望而生畏。那么此类问题的该如何解决呢?
解析:此题涉及到两个含参数的方程根之间的关系,如果直接利用解方程的思想很难找到题目的突破口。如果把方程转化为函数,把根的关系看出零点的分布或者图像的交点,那么,问题的解决可能就会容易的多。一般情况下,方程根的问题往往转化为函数零点的问题,因为根是对方程的 “静态”表述,而零点是对函数的“动态”刻画,借助运动变化的观点往往更容易找到问题的突破口。
图1
通过构造新的函数,零点往往又可以转化为图像的交点。在构造新的函数时,往往遵循“一动一定,一直一曲”的原则,这样有助于复杂的问题简单化、直观化。对于上述例题,我们还可以这样解:于是函数与图像的交点的横坐标就是,。如图2所示,要满足,则直线h(x)=a只能在A、B之间移动,容易求得。
图2
交点比零点更具灵活性,因为不同的函数视角,就会产生不同的交点。对于,上述例题,还有另外一种构造方法:
图3
(1)当a>0时,,
(3)当a<0时,要满足,则直线g(x)只能在f(x)与的交点A、B之间滑动。不妨设交点为,
解析:此题包含两个参数,两个参数相互制约,共同影响整个问题的结论。因此,在解题时要关注参数的变化规律,从运动的视角分析临界状态下图像相交的特点,从而找到问题的突破口。
图4
本题难点在于有两个参数,如果能够事先估计除参数的取值范围,那么问题的解答过程就会简洁的多。本题的解法还可以进一步优化:
上面是当m=0与1时得到的取值范围,还需要验证
对任意的m∈[0,1],方程都有解。
而P点在线段上运动
图5
“含参函数方程有解取值范围问题”往往比较抽象,直接运用代数计算很容易陷入“山重水复疑无路”的困境,而采用数形结合就会迎来“柳暗花明又一村”的曙光。运用数形结合思想的关键是通过变形,构造函数,把方程根的问题转化为函数零点或者图像交点来处理,然后立足运动变化的视角动态分析图像的变化规律,最终找到问题的突破口。