内容正文:
专题01 函数与方程思想
思想方法诠释
1.函数的思想:是通过建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题得到解决的思想.
2.方程的思想:是建立方程或方程组或者构造方程或方程组,通过解方程或方程组或者运用方程的性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决的思想.
【典例讲解】
要点一 函数与方程思想在函数、方程、不等式中的应用
[解析] (1)当y=a时,2(x+1)=a,所以x=-1.
设方程x+lnx=a的根为t,则t+lnt=a,则|AB|===.设g(t)=-+1(t>0),则g′(t)=-=,令g′(t)=0,得t=1,当t∈(0,1)时,g′(t)<0;当t∈(1,+∞)时,g′(t)>0,所以g(t)min=g(1)=,所以|AB|≥,所以|AB|的最小值为,故选D.
(2)因为函数f(x)=log3(9x+t2)是定义域R上的增函数,且为“优美函数”,则f(x)=x至少有两个不等实根,由log3(9x+t2)=x,得9x+t2=3x,所以(3x)2-3x+t2=0有两个不等实根.令λ=3x(λ>0),则λ2-λ+t2=0有两个不等正实根,所以解得-<t<,且t≠0,所以实数t的取值范围是∪.
[答案] (1)D (2)C
函数与方程思想在函数、方程、不等式中的应用技巧
(1)求字母(式子)的值的问题往往要根据题设条件构建以待求字母(式子)为元的方程(组),然后由方程(组)求得.
(2)求参数的取值范围一般有两种途径:其一,充分挖掘题设条件中的不等关系,构建以待求字母为元的不等式(组)求解;其二,充分应用题设中的等量关系,将待求参数表示成其他变量的函数,然后,应用函数知识求值域.
(3)在解决不等式问题时,一种最重要的思想方法就是构造适当的函数,利用函数的图象和性质解决问题.同时要注意在一个含多个变量的数学问题中,需要确定合适的变量和参数,从而揭示函数关系,使问题更明朗化.一般地,已知存在范围的量为变量,而待求范围的量为参数.
【训练】1.若正数a,b满足:+=1,则+的最小值为( )
A.2 B. C. D.1+
[解析] 由a,b为正数,且+=1,得b=>0,所以a-1>0,所以+=+=+≥2 =2,当且仅当=和+=1同时成立,即a=b=3时等号成立,所以+的最小值为2,故选A.
[答案] A
【训练】2.(2017·豫南九校联考)若关于x的方程2-2-|x+2|=2+a有实根,则实数a的取值范围是________.
[解析] 令f(x)=2-2-|x+2|,要使方程f(x)=2+a有实根,只需2+a是f(x)值域内的值,又可知f(x)的值域为[1,2),∴1≤2+a<2,解得-1≤a<0.
[答案] [-1,0)
要点二 函数与方程思想在数列中的应用
[思维流程] (1)―→―→
(2)―→―→
[解析] (1)∵an+1-an=2n,∴当n≥2时,an-an-1=2(n-1),
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=(2n-2)+(2n-4)+…+2+33=n2-n+33(n≥2).
又a1=33=1-1+33,故a1满足上式,
∴an=n2-n+33(n∈N*),∴=n+-1,
令f(x)=x+-1(x>0),则f′(x)=1-.
令f′(x)=0,得x=,
易知当x∈(0,)时,f ′(x)<0,当x∈(,+∞)时,f ′(x)>0,
∴f(x)在区间(0,)上递减,在区间(,+∞)上递增,
又5<<6,且f(5)=5+-1=,f(6)=6+-1=,f(5)>f(6),
∴当n=6时,有最小值.
(2)构造函数f(x)=x5+2016x,
则f(x)是奇函数,且在R上递增,
依题意得, f(1-a1008)=-f(1-a1009),
又-f(1-a1009)=f(a1009-1),
则f(1-a1008)=f(a1009-1),
所以1-a1008=a1009-1,即a1008+a1009=2,
所以S2016=×2016=×2016=2016,排除B,D;
由f(1-a1008)>f(1-a1009),得1-a1008>1-a1009,所以a1008<a1009,故选C.
[答案] (1) (2)C
函数与方程思想在数列中的应用技巧
(1)数列的通项与前n项和是自变量为整数的函数,可用函数的观点去处理数列问题,常涉及最值问题或参数范围问题,一般利用二次函数或一元二次方程来解决.
(2)解本例(2)的关键:一是会构造函数,即会通过观察已知等式的特点,构造函数,并判断所构造的函数的奇偶性与单调性;二是会利用函数的单调性,得出数列的单调性,从而比较大小;三是能灵活运用等差数列的性质.
【训练】3.设等差数列{an}的前n