例1已知 x 的不等式的""b 解集恰好是 [a,b] ,試求出 a+b 的結(jié)果.
分析 如圖1所示,首先畫出""4的函數(shù)圖象,對(duì)其進(jìn)行分析,"
"是一個(gè)二次函數(shù),且開口向上,對(duì)稱軸為 x=2 ,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1).其次注重觀察兩條水平的直線: y=a 和y=b .接著分情況討論:當(dāng)參數(shù) a 和 b 分別在 ia?2 .b?2,alt;2
圖1
如圖1所示,如果兩條直線均與函數(shù)""3x+4 有兩個(gè)不同交點(diǎn),那么原不等式的解集不可能是連續(xù)區(qū)間 [a,b] ,接著分情況討論:
第一種情況,當(dāng) a?2 時(shí),函數(shù)""4在 [a,b] 上單調(diào)遞增.
從函數(shù)圖象上看, y=x 與""的 交點(diǎn)橫坐標(biāo)不滿足 a?2 的條件.
第二種情況,當(dāng) b?2 時(shí),函數(shù)""4在 [a,b] 上單調(diào)遞減.
從函數(shù)圖象上看,""在 x?2 時(shí)單調(diào)遞減, y=x 與"
"的在 x?2 時(shí)沒有符合條件的交點(diǎn).
第三種情況,當(dāng) alt;2
"至多有一個(gè)公共交點(diǎn),于是 a?f
(x)min=1 ,由""χ2-3x+4的函數(shù)圖象列方程
可得""(b=4,解得∣a=0 或4(不合題意,故舍去),
"(20或
"或"
"(不合題意,舍去),
故 a+b=4
例2 已知函數(shù)""若函數(shù)
"恰有4個(gè)零點(diǎn),求 k 的取值范圍.
分析本題首先將 x=0 代入到函數(shù) g(x) 中,可得 g(0)=0 ,結(jié)合題目所給條件,可將問題轉(zhuǎn)化為y=|kx-2|與h(x):""有3個(gè)不同的根,即交點(diǎn).接著分 k=0,klt;0,kgt;0 三種情況,聯(lián)合數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行討論.
已知條件易得 g(0)=0 ,所以要使恰有4個(gè)零點(diǎn),只需要使方程""恰有3個(gè)實(shí)數(shù)根即可.令h(x)="
"即 y=∣kx-2∣ 與 h(x)="
"的圖象有3個(gè)交點(diǎn).
因?yàn)?"第一種情況,如圖2所示.
第三種情況,如圖4所示.
當(dāng) kgt;0 時(shí),當(dāng) y=∣kx-2∣ 與 y=x2"相切時(shí),聯(lián)立方程得 x2-kx+2=0
此時(shí)令 Δ=0 得 k2-8=0 解得""或一"
"(舍去),所以"
"綜上所述, ??k 的取值范圍為 (-∞,0) U"
當(dāng)k=0時(shí),y=2,則直線y=2與h(x)=""的圖象有1個(gè)不同的交點(diǎn),不滿足題意.
第二種情況,如圖3所示.
當(dāng) klt;0 時(shí),此時(shí)""的圖象恒有3個(gè)不同的交點(diǎn),滿足題意.
圖2
結(jié)語
本文涉及的例題注重考查學(xué)生繪制函數(shù)圖象的能力,以及是否能依據(jù)函數(shù)本身特征繪制出符合題意的圖象,并結(jié)合已知條件求出特定數(shù)值.繪制圖象時(shí),應(yīng)該按照特定的幾個(gè)步驟:(1)分清函數(shù)的具體類型;(2)在函數(shù)中找到特殊點(diǎn),并做標(biāo)記,如 x=0 x=1 等;(3)依據(jù)函數(shù)的基本特征作圖;(4)在高中階段掌握精準(zhǔn)繪制函數(shù)圖象的能力,能夠?yàn)楹罄m(xù)的函數(shù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)固的知識(shí)基礎(chǔ).