如何运用同构法解答指数与对数函数问题

2024-09-26 00:00:00高守家
语数外学习·高中版下旬 2024年8期

在解题时,我们经常会遇到有关指数、对数函数的问题.这类问题往往较为复杂,无法直接根据指数和对数函数的图象、性质求解,需灵活运用同构法,才能使问题快速获解.

运用同构法解答指数与对数函数问题的步骤为:

1.把等式或者不等式两侧的式子变形为结构相同、形式相似的式子,即同构式;

2.根据同构式的结构特征构造出同构函数,将等号或不等号两侧的式子视为同构函数取不同自变量时的函数值;

3.对同构函数求导,根据导函数与函数单调性之间的关系判断出同构函数的单调性;

4.根据同构函数的单调性判断自变量的大小,求得函数的最值,进而求得问题的答案.

下面举例加以说明.

例题:已知[x0]是函数[f(x)=x2ex+lnx]的零点,证明:[x0]也是[f(x)=x+lnx]的零点.

证法1.因为[x0]是函数[f(x)=x2ex+lnx]的零点,

证法2.因为[x0]是函数[f(x)=x2ex+lnx]的零点,

则当[x>1]时,函数[g(x)=lnx+1>0],

所以[g(x)=xlnx]在区间[1,+∞]上单调递增,

证法3.因为[x0]是函数[f(x)=x2ex+lnx]的零点,

上述三种证法采用的都是同构法,但构造的函数不同,因而其解题的过程有所差别.