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如何求分段函数零点问题中的参数范围

2021-11-10山东省德州市第九中学253000

中学数学研究(江西) 2021年10期
关键词:零点分段图象

山东省德州市第九中学 (253000) 李 琳

分段函数内容丰富、考点广泛、形式多样,是每年高考的热点.本文通过列举几个典型题例,介绍已知函数的零点个数的情况求其中的参数范围问题.

一、画出函数图像

图1

解析:因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x)恒成立,即2-x+m·2x=-2x-m·2-x对任意x都成立,解得m=-1,所以

评注:函数图像是函数性质的直观体现,解题时如果能够画出函数的大致图像,并指出关键信息是非常有助于问题的解决.

图2

评注:由于此函数表达式含有两层绝对值,它的图像比较复杂,需要分步画出,故而如何画出大致的函数图像是解决问题的关键,对渐近线、特殊点必须标注清楚.

二、分类或分段讨论

解析:在同一坐标系中分别画出y=x+4与y=x2-2x的图像分析可知,由于函数g(x)=f(x)-b都有零点,即方程f(x)=b都有解,即需f(x)的值域为R,当a≤1时,a+4≥1-2,解得a≥-5;当a>1时,a+4≥a2-2a,解得-1≤a≤4,综上所述.实数a的取值范围是[-5,4].

评注:通过对参数进行逐一的分类讨论,再辅助于对应的函数图像分析,就可以得到对应不等关系,这也是比较实用有效的一个解题方法.

评注:由于给出的分段函数中需要对参数a进行讨论才能确定零点,即图像与x轴的交点,所以分类讨论是势在必行,关键注意如何确定分段的标准.

三、转化为解不等式

评注:欲求参数的取值范围,找到一个不等式是解决问题的常规思路,任何找是我们的主攻方向,本题中通过分析分段函数的零点情况,迅速地将问题转化为二次函数中的常见题型,这是解题的关键.

图3

评注:本题主要考察了综合运用导数作函数图象的能力、零点判断及逆向思维能力等,其中利用导数作出函数的大致图象(特别是极值点和交的位置标注)是成功解题的关键.

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