第(1)问按照传统教辅书的答案格式:过程略,呵呵呵. 你们没问题的. 重点说第(2)问. 求函数最值的方法就是求函数的极值和端点值,然后从中挑出最大的和最小的. 注意到函数的定义域为开区间,我们估计此函数为单峰函数(只有一个极值的函数). 下面求导数研究极值点和极值. 到了这一步,我们发现,咦,这个函数的样子与第1问有点相似哟. 这当然不是巧合,而是命题者的设计意图-----帮你搭梯子解题,即用前面的结论帮助你解后面的难题. 为利用第1问的结论,我们把导数进一步变形.
我们预测原函数为单峰函数,那么F(x)在定义域上应该有唯一零点. 如何说明呢? 显然,解方程是不现实的.超越方程,还有参数,怎么可能解出来呢? 画图象也比较困难. 思来想去,我们决定采用“零点存在定理+单调性”的方法来证明. 用零点存在定理说明存在零点,用单调性说明唯一. 用零点存在定理时,首先要选一个区间,如何选取呢? 标准就是,怎么有利于判断符号就怎么来. 有了负值,还需要找一个正的函数值,通过观察和试探发现,x=2时的函数值符合要求. 所以,函数F(x)在区间(0,2)上有零点. 由第1问可知,F(x)为单调函数,故此零点为唯一零点. 到此,我们虽然不知道零点的值为多少,但是我们能确定零点是有的,而且只有一个,所以原函数为单峰函数. 因为函数只有一个极小值,所以这个极小值也是函数的最小值. 我们虽然求不出最小值的具体大小,但是我们可以对最小值的形式进行化简. 化简的条件就是: 现在,我们面临的问题是:到底用哪个变量表示另外一个变量? 题目给了我们一个暗示,什么暗示呢? 题目说:g(x)的最小值为h(a),暗示我们要把最小值用含a的代数式来表示. 我们能办到吗? 操作起来非常困难,因为用a来表示x很难实现. 反过来,倒是用x表示a比较容易. 所以,要灵活一些,a与x是有相互依赖关系的,用x表示的最小值和用a表示的最小值是等价的. 当然,a与x的取值范围要换算过来. 为符合大家的认知习惯,我们还是构造关于x的函数. |
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