函数性质与方程、不等式等相结合问题函数与方程、函数与不等式都是高中数学的重要内容,也都是高考的热点和重点,在每年的高考试题中这部分内容所占的比例都很大,函数与方程、函数与不等式是高中数学的主线,它们贯穿于高中数学的各个内容,求值的问题就要涉及到方程,求取值范围的问题就离不开不等式,但方程、不等式更离不开函数,函数与方程、函数与不等式思想的运用是我们解决问题的重要手段
本文就高中阶段学生存在的困惑加以类型的总结和方法的探讨
1 函数与方程关系的应用函数与方程是两个不同的概念,但它们之间有着密切的联系,方程的解就是函数的图像与轴的交点的横坐标,函数也可以看作二元方程通过方程进行研究
就中学数学而言,函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的
许多有关方程的问题可以用函数的方法解决,反之,许多函数问题也可以用方程的方法来解决
在高考中重点考查函数零点个数、零点范围以及与零点有关的范围问题,有时添加函数性质进去会使得此类问题难度加大
例 1 【2018 黑龙江齐齐哈尔一模】设函数
(1)当,求函数的单调区间;(2)当时,函数有唯一零点,求正数的值
思路分析:(1)求导,易知:函数的单调递增区间为,单调递减区间为
(2),对 m 进行分类讨论,得到函数的最小值,函数有唯一零点即函数的最小值为零
点评:对于方程解的个数(或函数零点个数)问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.例 2 设函数,若函数有三个零点,,,则等于