利用导数、数形结合讨论二类方程根的问题湖北省仙桃市第八中学 杜好军 联系电话:13477412157导数是高中数学的重要内容,它是研究函数、方程、不等式等的重要工具
在探求诸如,+2 方程的根的问题时,我们利用导数这一工具和数形结合的数学思想就可以很好的解决
此类题的一般解题步骤是:1、构造函数,并求其定义域
2、求导数,得单调区间和极值点
3、画出函数草图
4、数形结合,挖掘隐含条件,确定函数图象与轴的交点情况求解
下面利用导数讨论这二类方程根的问题
一、有关三次方程根的问题:对的根,在特殊情况下,我们可以直接猜出一根,然后转化为, 再 展 开 , 应 用 待 定 系 数 法 即 可 求 出
再 对求根得解
如;但大多数三次方程的根不易猜出,这时我们就可以利用导数,数形结合讨论这一类方程根的情况
例 1、方程的实根的个数是 ( ) 、3 、2 、1 、0分析:此题是一个三次方程,不易猜根
可先构造函数,再通过求导数判断函数的单调性,画出其草图,数形结合分析求解
解:令= 则= = 当或时 0 为增函数 当时 为减函数 ==013 故的极大值在轴的下方,如图 1,即的图象与轴只有一个交点,原方程只有一个实根
(图 1)例 2、已知函数在上是增函数,在上是减函数,若恰有一解,求实数的取值范围
分析:此题给出函数的单调区间,求参数的范围
可通过对函数求导得出其单调区间,它应包含题中给出的单调区间,初步得出的范围
又据恰有一解,即函数值第 1 页 共 3 页对应惟一值
可先由单调性画出草图,然后数形结合分析求解
解:函数在上是增函数,在上是减函数由得, , 得由题意 0 即 ①又在和上递增,在上递减
如图 2(图 2) 在的值域为 即 据图 2 可知,若恰有一解,只需 得 结合① 二、有关超越方程根的问题:这时更不易猜根求解,但构造函数求导后,画出草图,数形结合,找到图象与