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说零点问题

2021-03-15黑龙江省实验中学王晓红

黑龙江教育(教育与教学) 2021年1期
关键词:方法

黑龙江省实验中学 王晓红

题目:已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的取值范围是()

A.(2,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,-2)D.(-∞,-1)

高考背景:

此题是2014年新课标I理科11题,是一道关于零点求参数范围问题.在近几年的高考中,零点问题频频出现,不仅出现于客观题中,考查考生对零点基础知识的理解与基本技能的掌握,而且渗透于主观题中,多与导数有机融合,考查考生的思辨能力、转化能力.该类型题的特征是:设问多样、隐显分明、注重基础、适度交汇,其解法要因题择法,既要重视定义、定理、构造等代数方法,又要强调数与形的转化思想.事实上,教材概述零点问题,就给零点赋以“形”与“数”的双刃面,这不仅拓展了知识理解的深度,而且提升了问题解答的宽度.

知识准备:

1.函数零点的定义.

一般地,如果函数y=f(x)在实数a处的值等于零,即f(a)=0,则a叫作这个函数的零点.

2.几个等价关系.

方程f(x)=0有实数根?函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.

解题方法:

题目:已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的取值范围是()

A.(2,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,-2)D.(-∞,-1)

解法一:一个函数讨论画图象.

函数y=f(x)的零点,即y=f(x)函数的图象与x轴交点的横坐标.因此,求函数的零点问题可转化为函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.

①a=0时,f(x)=-3x2+1,易知舍去.

②a>0时,f(x)=0则

x (-∞,0)0(0,2 a) 2 a (2,+∞)f(x) + 0 - 0 +f(x) ↑ ↑a↑

由图象可知函数f(x)存在负数零点,此时不满足题意.

③a<0时,

x(-∞,2 a)2 a (2,0)0(0,+∞)f(x) - 0 + 0 -f(x) ↑a↑↑

由图可知函数f(x)的极大值为f(0)=1>0,所以只需f(x)的极小值,所以a<-2.

综上所述,a的取值范围是(-∞,-2).

解法二:转化为方程的根,然后参量变量分离.

函数f(x)的零点,即函数y=f(x)的图象与轴交点的横坐标.因此,求函数的零点问……

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