打通函数方程,妙解双参问题

2018-05-21 09:16:32陈晓
数学教学通讯·高中版 2018年3期

陈晓

[摘 要] 已知二次函数零点所在区间求参数取值范围是一个重要题型,是学生得高分的瓶颈.文章列举一些典型的考题,避开线性规划、分类讨论等常规思路,综合运用方程思想、以值代参、变量归一等方法,给出问题的简洁解法.

[关键词] 函数零点;以值代参;变量归一

函数零点是高中数学的一个重要内容,特别是二次函数的零点与方程的根、韦达定理等内容紧密联系,在各级考试中屡见不鲜. 本文结合近期的一些考题,针对二次函数有零点求参数取值范围的这类题型,给出一些简单的解法.

2017年是浙江省高考改革后的首次文理合卷考试,为此在2016年12月浙江省组织了一次全省范围的模拟考试.这次考题从文字叙述、试题风格都与高考保持高度一致,有相当大的参考价值. 这份试卷填空题的最后一题是这样的:已知函数f(x)=x2+ax+b在(0,1)上有两个零点,则3a+b的取值范围是________.

常规解法如下:根据题意,列出a,b所满足的不等式组:

0<-<1,

f(0)=b>0,

f(1)=1+a+b>0,

Δ=a2-4b>0.

作出不等式组所表示的平面区域(如图1所示)

根据线性规划原理,当a=-2,b=1时,3a+b有最小值-5;当a=b=0时,3a+b有最大值0. 所以3a+b的取值范围是(-5,0).

笔者认为此解法虽然常规,但过程比较麻烦,特别是填空题,有小题大做之嫌. 经过探索,发现f(3)=9+3a+b,即3a+b=f(3)-9.也就是说,要求3a+b的取值范围,只要先求出f(3)的取值范围. 如何求f(3)的取值范围是一个难点. 题目的已知条件是二次函数有两个零点,故可设f(x)=(x-x1)(x-x2). 上式即为二次函数的零点式,x1,x2是f(x)的零点.

于是f(3)=(3-x1)(3-x2),那么我们最后把问题归结为求(3-x1)(3-x2)的取值……

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