谈谈函数与方程的思想方法丁勇 函数与方程的思想是指在解决某些数学问题时,构造适当的函数与方程,把问题转化为研究辅助函数与辅助方程性质的思想。 下面就结合 2005 年的高考试题,说明如何运用函数与方程的思想方法去分析和解决问题。 例 1. 设不等式对满足的一切实数 m 恒成立,求实数 x 的取值范围。 解析:此问题由于常见的思维定势,易把它看成关于 x 的不等式进行分类讨论。然而,若变换一个角度以 m 为主元,记,则问题转化为求一次函数(或常数函数)的值在区间[-2,2]内恒负时参数 x 应该满足的条件。 要使,只要使 即 从而解得。 评注:本例采用变更主元法,化繁为简,再巧用函数图象的特征(一条线段),解法易懂易做。如何从一个含有多个变元的数学问题里,选定合适的主变元,从而揭示其中主要的函数关系,有时便成了数学问题能否“明朗化”的关键所在。 例 2. 设,且,,求 a+b 的值。 解析:由已知两式结构的相似性,联想到相应函数 令,则是奇函数,且是增函数。这样,已知是 , , 得, 则有 从而,所以。 评注:本例由已知式构造函数,再巧用奇偶性和单调性,解法奇妙。选取变元,构造函数关系来解决数学问题,这是运用函数思想解题的较高层次,只有平时多加训练并注意积累,才能做到运用自如。 例 3. 设,其中,如果当时,f(x)有意义,求 a 的取值范围。 解析:二次函数及图象、二次不等式、二次方程三者是紧密联系的,许多问题都可以利用它们来解决,只要进行合理的转化就可以了。 可知, 即当时恒成立。 而都是减函数, 则在上是增函数。 故当 x=1 时,g(x)取得最大值是, 从而得 a 的取值范围是。 评注:本例采用分离参数法,再构造函数,使不等式恒成立问题,转化为函数的最值问题,方向明确,解法简捷。在数学各分支中若遇到有关不等式、方程及最值之类的问题,利用函数观点加以分析,常可使问题变得明了,从而易于找到一种适当的解题途径。这充分体现了方程思想和函数思想的实用性和重要性。 例 4. 如果函数的最大值是 4,最小值是-1,求实数 a、b 的值。 解析:由 y 的最大值是 4,知存在实数 x 使=4,即方程有实根,故有 又由 y 的最大值是 4,知对任意实数 x 恒有, 即恒成立, 故 从而有 同样由 y 的最小值是-1,可得 由,可解得。 评注:本例解法中,对题设中给出的最值,一方面认为是方程的实数解,另一方面又认为是不等式...