原题 原题:已知函数f(x)=-x^3+3x^2+2,x≥0,f(x)=-x^2·e^x,x<0.若方程f(x)+a=0有两个不相等实根,则实数a的取值范围是? 图一 这是一道函数方程的题,所谓的函数方程题就是将函数f(x)看成一个变量的形式放入一个方程当中。 这样的题看着很难,实际上都有普遍的解法。 无论是将函数f(x)放入到一次函数中还是二次函数当中,都是将函数f(x)单独表示出来,形成函数f(x)和另一个函数之间的关系的问题。 下面就在讲解的过程中来详细的说明该解法。 该题的普遍解法步骤 第一步,将函数f(x)表示出来。 因为方程f(x)+a=0,所以f(x)=-a——将f(x)看成自变量,将f(x)从方程中解出来,这里是一次幂方程,有时候可能遇到两次幂方程,甚至三次幂方程,都可以如法炮制。 这个时候就可以将f(x)=-a看成是函数f(x)与直线y=-a相交的问题了,即将上述的问题就转化成函数f(x)与直线y=-a有两个不同的交点,求实数a的取值范围。 第二步,得出函数f(x)的大致图像。 因为上述给出的是分段函数,所以就分别说明每一段函数的单调性以及端点的极值数或者端点值。 ⒈判断函数f(x)在x≥0上的图形: 因为x≥0,所以函数f(x)=-x^3+3x^2+2,对函数f(x)求导得到一次导数f'(x)=-3x^2+6x=-3x(x-2)。 ⑴函数f(x)的单调性。 当0≤x<2时,一次导数f'(x)=-3x(x-2)>0,则此时函数f(x)是单调递增函数; 当x>2时,一次导数f'(x)=-3x(x-2)<0,则此时函数f(x)是单调递减函数。 ⑵函数f(x)的端点值或者趋近值。 由⑴知函数f(x)是先增后减,所以在x=2处存在极大值,也是最大值,即f(x)max=f(2)=6; 当x=0时,f(0)=2; 当x趋近+∞时,f(x)=-x^3+3x^2+2=-(x^3-3x^2+0·x+2)+4=-+4=-+4,f(x)趋近负无穷。 图二 ⒉判断函数f(x)在x<0上的图形: 因为x<0时,则函数f(x)=f(x)=-x^2·e^x,所有函数f(x)的一次导数f'(x)=-xe^x(x+2)。 ⑴函数单调性。 当x<-2时,一次导数f'(x)=-xe^x(x+2)<0,此时函数f(x)是单调递减的; 当x>-2时,一次导数f'(x)=-xe^x(x+2)>0,此时函数f(x)是单调递增的。 ⑵端点函数值或者极值。 由⑴知,函数f(x)是先减后增的,所以当x=-2处存在极小值,也是最小值,即f(x)min=f(-2)=-4/e^2; 当x趋近负无穷时,-x^2趋近负无穷,e^x趋近0,f(x)=-x^2·e^x趋近于0; 当x趋近0时,-x^2趋近0,e^x趋近1,则f(x)趋近于0. 第三步,综上所述,画出f(x)的整体图形: 图三 如图三所示,就是函数f(x)的大致图形。 所以当直线y=-a在区间[2,6)或者在y=-4e^2时,函数f(x)与直线y=-a有两个不等的实根,即2≤-a<6或者-a=-4e^2,所以a的取值范围就是{a|-6<a≤-2或者a=4e^2}。 总结 在高中阶段,函数是一个比较大的模块,对函数的要求也就是高中阶段所学的函数的性质:单调性、最大值和最小值、极大值和极小值、周期性、奇偶性、凸凹性。 所以无论该题出现什么样的形式,一般都是在变相的考你这些性质。 例如,上述题目看着很难,但是实际就是要考你函数的单调性和极大值、极小值。 所以在做题的过程中要知道该题是哪种类型题,它能对应要转化成我们学过的哪些知识点上来,转化的形式和方法是什么。 做出该题永远不是目的,目的是通过这道题学会这一类题中存在的方法。 高中数学,函数方程的难题,用这招一分钟解决,好方法塑造差距 函数单调性知识点的总结、讲解和运用 函数的基本性质知识点的总结——期末必考的内容 高中所学的导数公式大全 直线与三次函数有三个不同交点,联立方程吗?太麻烦,这有方法! 继续阅读(剩余0%) |
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