内容正文:
函数与方程思想
函数思想是用运动和变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,并用函数解析式将其表示出来,从而通过研究函数的图象、性质,使问题得到解决;方程思想就是将所求的量设成未知数,根据题中的等量关系,构建方程(组),通过解方程(组)或对方程(组)进行研究,使问题得到解决.函数与方程思想在一定的条件下是可以相互转化的,是相辅相成的.
考点1 构造函数法
【例1】 (1)若log3a+3a-1=log9b+9b,则( )
A.a>2b B.a<2b
C.a>b2 D.a<b2
(2)设x,y为实数,满足(x-1)3+2 024(x-1)=-1,(y-1)3+2 024(y-1)=1,则x+y=________.
【点评】 构造函数法就是根据题中所给的式子结构,构造出相应的函数,然后再研究该函数的性质,如奇偶性、单调性等,达到解决问题的目的.一般情况下,比较大小、解不等式可能涉及构造函数法.
考点2 目标函数法求最值
【例2】 (2021·天津卷)已知△ABC是边长为1的等边三角形,D为线段BC上的动点,DE⊥AB且交AB于点E,DF∥AB且交AC于点F,则|2|=__________,()·的最小值为__________.
【点评】 目标函数法即把所谓目标写成函数形式,然后再求其值域、最值的方法.有关长度、面积、体积以及数量积等的计算经常采用目标函数法.
考点3 利用方程思想求值
【例3】 如图,已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的右顶点为A,O为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的一条渐近线交于P,Q两点.若∠PAQ=60°,且=3,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【点评】 解析几何中求斜率、截距、半径、点的坐标、离心率等几何量经常要用到方程(组)的思想;直线与圆锥曲线的位置关系问题,可以通过转化为一元二次方程,利用判别式进行解决;求变量的取值范围和最值问题常转化为求函数的值域、最值,用函数的思想分析解答.
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深化二 学科思想
第1讲 函数与方程思想
例1 (1)A (2)2 [(1)∵log3a+3a-1=log9b+9b,
∴log3+3a=log3+32b+1=log3+32b+log33>log3+32b,设f (x)=3x+log3,
∵y=3x在R上为增函数,
y=log3 在(0,+∞)上为增函数,
∴f (x)在(0,+∞)上为增函数,∴f (a)>f (2b),即a>2b.故选A.
(2)令f (t)=t3+2 024t,则f (t)为奇函数且在R上是增函数.
由f (x-1)=-1=-f (y-1)=f (1-y),
可得x-1=1-y,
∴x+y=2.]
例2 1 [由题意,设||=λ,λ∈(0,1),
则△DFC是边长为λ的等边三角形,
∴||=1-λ.
在Rt△BED中,||=.
又DF∥BA,∴与同向共线.
∴|2|=2||+||=2×+λ=1.
以B为原点,建立平面直角坐标系,如图所示,
则D(1-λ,0),A,F,E.
∴=,
=.
∴()·=(5λ2-4λ+3)=+,当且仅当λ=时,上式取得最小值.]
例3 B [因为∠PAQ=60°,|AP|=|AQ|,
所以|AP|=|AQ|=|PQ|,设|AQ|=2R,
又=3,则|OP|=|PQ|=R.
双曲线C的一条渐近线方程是y=x,A(a,0),
所以点A到直线y=x的距离
d==,
所以=(2R)2-R2=3R2,
即a2b2=3R2(a2+b2),
在△OQA中,由余弦定理得,
|OA|2=|OQ|2+|QA|2-2|OQ||QA|·cos 60°=(3R)2+(2R)2-2×3R×2R×=7R2=a2.