袁海軍

函數(shù)與方程的思想是中學(xué)數(shù)學(xué)的基本思想，是高中數(shù)學(xué)的一條主線，也是歷年高考的重點(diǎn).函數(shù)與方程是兩個(gè)不同的概念，但它們之間有著密切的聯(lián)系，函數(shù)思想使常量數(shù)學(xué)進(jìn)入了變量數(shù)學(xué)，即用函數(shù)的觀點(diǎn)去分析和研究數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系，建立函數(shù)關(guān)系式或構(gòu)造函數(shù)，運(yùn)用函數(shù)的圖像和性質(zhì)去解決問題；方程思想就是分析數(shù)學(xué)中變量間的等量關(guān)系，建立方程或方程組，運(yùn)用方程的性質(zhì)去解決問題.對于函數(shù)y=f（x），可轉(zhuǎn)化到二元一次方程y-f（x）=0.如解方程f（x）=0求函數(shù)y=f（x）的零點(diǎn).因此，許多有關(guān)方程的問題可以用函數(shù)的方法去解決；反之，許多有關(guān)函數(shù)的問題也可用方程的方法去解決.

函數(shù)與方程思想在解題中應(yīng)用廣泛：如函數(shù)與方程兩者之間的相互轉(zhuǎn)化，在集合、導(dǎo)數(shù)與不等式中，在數(shù)列、三角函數(shù)與平面向量中，在解析幾何、立體幾何中都可以充分體現(xiàn)，本文就它在數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用舉例分析，供同學(xué)們參考

一、函數(shù)與方程兩者之間的相互轉(zhuǎn)化

例1 若方程2a·9sinx+4a·3sinx+a-8=0有解，則a的取值范圍是__________.

解析 令t=3sinx，則t∈[，3]，方程可轉(zhuǎn)化為：2at2+4at+a-8=0……①

（方法一）記f（t）=2at2+4at+a-8，則原問題轉(zhuǎn)化為f（x）=0在[，3]內(nèi)有解（即有一解或兩解），留意到f（t）的對稱軸t=-1[，3]，

∴f（t）=0在[，3]內(nèi)不可能有兩根，

∴f（t）=0在[，3]有一根只須f（）·f（3）≤0，

即（++a-8）·（18a+12a+a-8）≤0，

∴（-8）·（31a-8）≤0，∴≤a≤.

（方法二）由①轉(zhuǎn)化為a==.

∵t∈[，3]，∴2（t+1）2-1∈[，31]，

∴a∈[，].

點(diǎn)評 本題先通過換元轉(zhuǎn)化到熟悉的一元二次方程，接下來再轉(zhuǎn)化到二次函數(shù)的零點(diǎn)問題，并結(jié)合二次函數(shù)圖像性質(zhì)，再釆用兩種方法計(jì)算出答案，前者方程思想，后者函數(shù)思想，明顯看出利用分離常數(shù)求函數(shù)值域更為簡單，這更加體現(xiàn)函數(shù)思想在解題中的實(shí)效性.

二、函數(shù)與方程思想在集合中的應(yīng)用

例2 設(shè)A={x│x2+4x=0}，B={x│x2+2（a+1）x+a2-1=0}，若BA，求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

解析 由A={x│x2+4x=0}={x│x=0或x=-4}={0，-4}.

∵BA，∴B=或B={0}或B={-4}或B={0，-4}.

當(dāng)B=時(shí)，即x2+2（a+1）x+a2-1=0無實(shí)根，由△<0，

即4（a+1）2-4（a2-1）<0，解得a<-1；

當(dāng)B={0}時(shí)，由根與系數(shù)的關(guān)系：0+0=-2（a+1），0×0=a2-1a=-1；

當(dāng)B={-4}時(shí)，由根與系數(shù)的關(guān)系：-4-4=-2（a+1），（-4）×（-4）=a2-1a∈；

當(dāng)B={0，-4}時(shí)，由根與系數(shù)的關(guān)系：0-4=-2（a+1），0×（-4）=a2-1a=1；

綜上所得a=1或a≤-1.

點(diǎn)評 對于稍復(fù)雜的某些集合題目，一定要全面考慮并仔細(xì)審題，防止解的取值擴(kuò)大或縮小.本題考查了方程思想、分類討論思想.首先要確定對集合B多種情況的討論，千萬不能遺忘B=這一特殊情形；再分別利用方程求根公式及韋達(dá)定理求解，最后答案必須進(jìn)行檢驗(yàn)，否則解的取值可能擴(kuò)大.

三、函數(shù)與方程思想在不等式中的應(yīng)用

例3 已知二次函數(shù)f（x）=ax2+bx+c.

（1）若a>b>c，且f（1）=0，證明f（x）的圖像與x軸有2個(gè)交點(diǎn)；

（2）在（1）的條件下，是否存在mR，使當(dāng)f（m）=-a成立時(shí)，f（m+3）為正數(shù)，若存在，證明你的結(jié)論，若不存在，說明理由；

（3）若x1，x2∈R，且x1

解析 （1）∵ f（1）=a+b+c=0且a>b>c，∴a>0且c<0，∴△=b2-4ac>0，∴f（x）的圖像與x軸有兩個(gè)交點(diǎn).

（2）∵ f（1）=0，∴1為f（x）=0的一個(gè)根，由韋達(dá)定理知另一根為.又∵a>0且c<0，∴<0<1.

又a>b>c，b=-a-ca>0，a>-a-c-2<<0，

則a（m-）（m-1）=-a<0，∴

∴m+3>+3>-2+3=1.

∵f（x）在（1，+∞）單調(diào)遞增，∴f（m+3）>f（1）=0.

即存在這樣的m使f（m+3）>0.

（3）令g（x）=f（x）-[f（x1）+f（x2）]，則g（x）是二次函數(shù).

∵g（x1）·g（x2）=[f（x1）-][f（x2）-]=-[f（x1）-f（x2）]2≤0，又∵f（x1）≠f（x2），g（x1）·g（x2）<0，∴g（x）=0的根必有一個(gè)屬于（x1，x2）.

點(diǎn)評 本題是典型的函數(shù)、方程、不等式交匯的綜合題.考查考生的讀題，審題，計(jì)算，推理，閱讀理解的數(shù)學(xué)能力.此題雖然解題思路較為清晰，但涉及到的變量較多，難度偏大；側(cè)重考查考生能夠充分利用二次函數(shù)與一元二次方程相互轉(zhuǎn)化，觀察二次函數(shù)圖像性質(zhì)，函數(shù)零點(diǎn)存在定理，同時(shí)考查不等式基本性質(zhì)的靈活應(yīng)用和數(shù)形結(jié)合思想.

四、函數(shù)與方程思想在函數(shù)與導(dǎo)數(shù)中的應(yīng)用

例4 已知函數(shù)f（x）=x+b的圖像與函數(shù)g（x）=x2+3x+2的圖像相切，記F（x）=f（x）g（x）.

（Ⅰ）求實(shí)數(shù)b的值及函數(shù)F（x）的極值；