函数与方程思想的应用 新课标 人教版

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函数与方程思想的应用

陕西洋县中学 刘大鸣 https://www.360docs.net/doc/fd13279997.html,

【思想方法精析】

函数的思想,就是用运动变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系,运用函数的知识加以解决.这种思想方法在于揭示问题的数量关系的本质特征,重在对问题的动态研究,以变量的运动变化,联系和发展角度打开思路 .和函数有必然联系的是方程,方程实质为函数值为0时自变量满足的关系式.要确定变化过程中的某些变量,往往要转化为方程(组)的求解问题.方程的思想是“动中求静,研究运动中的等量关系”.函数思想和方程思想密切相关,相辅相成,为解决数学综合问题提供了思路和方法. 【经典问题回放】

1 利用函数思想沟通变量和知识间的关系. 例1. 函数f(x)使 f(x 2

-1)=

2

2

16x -对于f(x)值域中的任何实数p,都有

x 2

+(p-2)x+(1-p)>0,求x 的范围.

简析:换元法求解析式,函数思想,选主元沟通变量间的关系,用“一次函数的保号性”解决. 换元易求f(x)=[]3,1,2161-∈-+x x ,且为减函数,由单调性知,

0=f(3).15)1()(=-≤≤

f x f

于是,问题化为,015≤≤p 中的任何实数p ,都有x 2+(p-2)x+(1-p)>0.

若视关于x 的二次不等式需分类研究. 若“函数思想沟通化参数p 为主元”可构造“一次函数的保号性”求解“简单且具有操作性”. x 2

+(p-2)x+(1-p)>0012)1(2>+-+-?x x p x ,问题化为g(p)=

[]

上的函数值恒正,

在15,0,012)1(2>+-+-x x p x 由“一次或常函数函数在闭区间上的图象是线段”只需g(0)=x 2

-2x+1>0,g(,01215)1()152>+-+-=x x x 解之所求x 的范围为(-).,1()151,∝+?-

例2 Rt ⊿ABC 中∠C=90o ,

∠A 、∠B 、∠C 的对应边分a 、b 、c 且a+b=cx ,以斜边AB 为轴将⊿ABC 旋转一周,所得几何体的表面积为S 1,⊿ABC 的内切圆面积为S 2,,求函数f (x)=

2

1s s 的最小值.

简析:运动变换的观念,构建函数关系,由方程观念确定自变量的范围,用函数单调性求最值.

由旋转体的构成过程有,

S 1=πabx , 2

22

22)1(+=x c b a S π,则f (x )=ab x x c 22)1(+=)1()1(2222

2-+x c x x c =1)1(2-+x x x =2(x-1)+14-x +6

=U U 42++6, 而a+b=cx ,则(]

12042-∈??? ??

π+=+=+=,a s i n B s i n A s i n c b c a x ,定义法或导数法可 证,()()==U g x f U

U 42++6在(]1

20-,

上是减函数,故f

(x)

=

2

1

s s 的最小值()

82612+=-g .

2 函数思想认识不等式,构建不等式求参数范围.

例3不等式11+n +21+n +31+n +…+n 21>121㏒a (a-1)+3

2

对一切大于1的自然数n 都成立,求实

数a 的取值范围.

简析:不等式左端无法求和,思维中断.

若用函数认识不等式其左端为一个函数,研究其单调性转化构建不等式易解.

可设函数f (n )=1

1+n +21+n +…+n 21

(n ≥2),由于 f(n+1)-f(n)=

02

21

12111221121>+-+=+-+++n n n n n ,所以f(n)为增函数,故f (n )≥f (2) =127,构建不等式有 121㏒a (a-1)+32

<127,解得 1<a <2

51+.

3用函数思想,构建二次函数解决代数逻辑推理问题.

例4已知函数f(x)=ax 2

+bx+c,(a>b>c)图象上有两点A(m 1,f(m 1)),B(m 2,f(m 2))满足f(1)=0 且a 2

+(f(m 1)+f(m 2))·a+f(m 1)f(m 2)=0.⑴ 求证 b 0≥; ⑵ 能否保证f(m 1+3)和f(m 2+3)中至少有一个为正数?请证明你的结论.

简析:把握方程根的意义,构建二次方程的判别式和函数的单调性和不等式结论求解.

⑴ 由a 2+(f(m 1)+f(m 2))·a+f(m 1)f(m 2)=0知,f(m 1)=-a 或f(m 2)=-a.即m 1,m 2是方程ax 2

+bx+c=-a 的两根.则0)(42≥+-=?c a a b ,即2b )(4c a a +≥.而f(1)=a+b+c=0.即a+b+c=0,且a>b>c,则a>0,c<0.故b(b+4a),0≥b(3a-c)0≥.而3a-c>0,所以b 0≥;

⑵ 设f(x)=ax 2

+bx+c 的两根x 1,x 2. 由f(1)=0,显然,其中一根为1,另一根为c/a,又a>0,c<0,c/a<1.而a>b>c ,且b=-a-c,则a>-a-c.故21

2-<<

-a c . 即 2

3<|x 1-x 2|<3 设f(x)=a(x-x 1)(x-x 2)=a(x-1)(x-c/a).由已知f(m 1)=-a 或f(m 2)=-a.若f(m 1)=-a ,a(m 1-1)(m 1-c/a)=-a<0,c/ac/a+3>1,又f(x)在(1,+)∞上为增函数,所以f(m 1+3)>0. 同理,当f(m 2)=-a 时,有f(m 2+3)>0.故f(m 1+3)和f(m 2+3)中至少有一个为正数.

4 构造 “二次方程根的分布问题”解题. 例

5 设函数())1,0(22l o g

≠>+-=a a a

x a

x x f a .若函数的定义域为[]t s ,,则函数的值域为()()[]a s a t a a --log ,log ,求实数a 的取值范围.

简析:由值域确定定义域,构造方程,用根的分布求解.

()x f 的真数是熟知的函数,题设给出定义域和值域的关系,是否具有单调性?函数隐含

t x s a a x a x t x s a s a

x a

x ≤≤<-<>?≤≤>->+-且或22,0,022因为函数的定义域为[]t s ,,所以 []t s ,()+∞?,2a ,从而()02>≤≤而()()a s a t a a -<-log log ,这说明10<

,24122a x a a x a x +-=+-则()a x a x g 241+-=在[]t s ,上是增函数,从而())1,0(22log ≠>+-=a a a

x a

x x f a 在[]t s ,上

是减函数,故函数()x f 的值域为??

?

???

+-+-a s a s a t a t a a

22log ,22log ,据题设有, ())2(log 22log ,log 22log a s a s a s a t a t a t a a a

-=+--=+-,由方程根的定义知,t s ,是方程a x a

x a

x -=+-22的两根,

且两根均大于a 2.整理为二次方程()x φ=()022122=-+-+a a x a x 的两根均大于a 2,由根的分布,

只需 ()()

()()()0222122,02241,22

12222>-+?-+=>---=?>--a a a a a a a a a a a φ

解之,9

1

0<

?

??91,0.

【实例演练】

1关于x 的不等式log a (2-ax)<0在〔1,2〕上恒成立,求实数a 的取值范围.

简析:两次构造“一次函数的保号性”求解.不等式有意义在02)(>-=?ax x g 〔1,2〕上恒成立,由“保号性”只需,g(1)=2-a>0.g(2)=2-a>0,而a>0.故不等式有意义隐含0-=?ax x g 在〔1,2〕恒成立01)(>-=?ax x φ〔1,2〕上恒成立,由“保号性”只需

.10,021)2(,01)1(<<>-=>-=a a a φφ解得,所求a 的取值范围为(0,).2

1

2 (97高考)甲乙两地相距s 千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c (千米/小时),已知汽车每小时的运输成本(单位:元)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度 v 的平方成正比,其系数为b ,固定部分为a 元,为了使全程运输成本最低,汽车应以多大速度行驶?

简析 构建目标函数,易求运输成本:y=s (

bv v a +),v ∈(0,c),化为f(v)= s (bv v

a +)在 (0,c)上的最小值,定义法易证f(v)在(0,

b a )上减, 在 [

b a ,+∞]上增, 讨论

c 和b

a 的大小,

分两类研究.当c ≤b

a 时,f(v)min =f (c),此时v=c ; 当c ≥

b a 时, f(v)min

=f(b a ),此时v=b

a .

3对于函数,若存在0x 使()00x x f =成立,则称0x 为()x f 的“不动点”.已知函数

()0)1()1()(2≠-+++=a b x b ax x f ⑴ 当2,1-==b a 时,求)(x f 的不动点;⑵ 若对任意实数b,函

数)(x f 恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围; ⑶ 在⑵下,若)(x f y =的图象上B A ,两点的横坐标是函数)(x f 的不动点,且B A ,两点关于直线1

21

2++

=a kx y 对称,求b 的最小值.

简析:信息迁移题,阅读理解的基础上,两次构建二次函数的判别式求参数范围,利用对称的意义和二次的韦达定理目标函数求最值.

⑴ ()32--=x x x f ,由不动点意义,解()32--=x x x f x =,得-1,3为()x f 的不动点;⑵ 由()x f 有两个不动点,则()0)1()1()(2≠-+++=a b x b ax x f x =,即()012=-++b bx ax 有两个不相等的实根,故()0142>--=?b a b 恒成立,注意到目标意识,选b 为主元,即对任意0442>+-∈a ab b ,R b 恒成立,所以()()04442<-a a ,解得,10<

b x x 22

21-=+而题设)(x f y =的图象上B A ,两

点的横坐标是函数)(x f 的不动点,易知1-=k ,即1

212

++-=a x y ,设B A ,的中点为E,则

E ???

?

??++-121222a a b ,a b ,而由对称性知E

E y x =可得,22122a a b a b

+=-解出102

211

211

22

<<-

≥+

-

=+-

=a ,a

a a a

b ,

当且仅当2

212==a ,a

a 时,取得最小值为4

2-.

3设(),S S n f ),n n (n

S n n n 1121

31211+++-=∈++++

= 试确定实数的取值范围,使对于 1>∈n ,N n ,不等式()()[]()[]

21220

11

1m log m lon n f m m --

->恒成立。

(研究()n f 的单调性构建不等式求解 ()+∞???

? ??+,,22251 )。 4 已知关于的实系数二次方程02=++b ax x 有两个实根βα,.证明:22<β<α,是

442<+

简析:分清充分条件和必要条件,用充要条件定义和二次函数及不等式知识完成.⑴ 充分性:由韦达定理,422=?<βα=b ,设()b ax x x f ++=2且22<β<α,,易有

()()02420242>+-=->++=b a f ,b a f ,

整理用绝对值不等式意义有b a +<42;⑵ 必要性:由b a +<42易有()()02420242>+-=->++=b a f ,b a f ,4+b ,又()b ax x x f ++=2的图象开口向上的抛物线,所以方程()0=x f 的两个根在()22,-内或无实数根,依题设方程02=++b ax x 有两个实根βα,,故22<β<α,.

5当()()[]1110-α-β<

3>α>ββα+-=,x x l o g x f m

的定义域是否存在?(14

324

320<≤--<

高考数学函数与方程的思想方法

高考数学函数与方程的 思想方法 Last revised by LE LE in 2021

第4讲 函数与方程的思想方法 一、知识整合 函数与方程是两个不同的概念,但它们之间有着密切的联系,方程f(x)=0的解就是函数y =f(x)的图像与x 轴的交点的横坐标,函数y =f(x)也可以看作二元方程f(x)-y =0通过方程进行研究。 就中学数学而言,函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的.许多有关方程的问题可以用函数的方法解决,反之,许多函数问题也可以用方程的方法来解决。函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是历年高考的重点。 1.函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。 2.方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。方程的数学是对方程概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用方程或方程组的观点观察处理问题。方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系. 3.(1) 函数和方程是密切相关的,对于函数y =f(x),当y =0时,就转化为方程f(x)=0,也可以把函数式y =f(x)看做二元方程y -f(x)=0。函数问题(例如求反函数,求函数的值域等)可以转化为方程问题来求解,方程问题也可以转化为函数问题来求解,如解方程f(x)=0,就是求函数y =f(x)的零点。 (2) 函数与不等式也可以相互转化,对于函数y =f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数图像与性质解决有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式。 (3) 数列的通项或前n 项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点处理数列问题十分重要。 (4) 函数f(x)=n b ax )( (n ∈N *)与二项式定理是密切相关的,利用这个函数用赋值法和比较系数法可以解决很多二项式定理的问题。 (5) 解析几何中的许多问题,例如直线和二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元

函数与方程思想在高中的应用

函数与方程思想在高考中的应用 组长:潘云鹏 12033034 组员:夏炎 12304177 杨岑 12304154 张瑶 12304184 孙雪 12304013 高清华 12304196 谭博闻 12304159 郭志岩 12304143 刘春旭 12304009 函数与方程思想在高考中的应用

摘要本文阐述了函数思想与方程思想的概念、二者之间的相互转换及在转换时需要注意的一些问题.用典型的例题阐明用函数与方程思想方法能够轻易解决数学学科中不等式、数列、二项式定理、三角函数、平面向量、解析几何、立体几何、概率与统计、导数、实际问题等难以突破的部分,并且它也应用在其他学科领域中.并结合中学数学教学,提出教师应该在教学中有意培养学生的函数与方程思想,并且给出了具体可行性的建议. 一.函数与方程思想的概念 1.函数思想 函数思想是一种通过构造函数从而应用函数图象、性质解题的思想方法,即用运动变化的思想观点,分析和研究具体问题中的数量关系,通过函数的形式把这种数量关系表示出来,并加以研究其内在的联系,使问题获解.应用函数思想解题的基础是:常见函数的单调性、奇偶性、周期性、最值和图象变换等;熟练掌握一次函数、二次函数、指对数函数等具体特征;应用函数思想解题的关键是:善于观察题目的结构特征,揭示内在联系,挖掘隐含条件,从而恰当地构造函数和利用函数性质去解题.. 2.方程思想 方程思想是若干变量关系是通过解析式表示的,则可以把解析式看成一个等式,然后通过方程的讨论从而使问题获解.许多问题中含有常量、变量和参量,可以通过适当方式,运用方程的观点去观察、

深入分析问题的结构特点,抓住某一个关键变量,构造出这种等式来处理.两种思想方法是相辅相成的,有关方程、不等式、最值等问题,利用函数、方程观点加以分析,常可以使问题“明朗化”,从而易于找到适当解题途径. 3.函数与方程思想的相互转化 很明显,只有在对问题的观察、分析、判断等一系列的思维过程中,具备有标新立异、独树一帜的深刻性、独创性思维,才能构造出函数原型,化归为方程的问题,实现函数与方程的互相转化接轨,达到解决问题的目的. 方程与函数是中学数学的重点内容,占了相当多的份量,其中某些内容既是重点又是难点.例如,列方程(组)解应用题,函数的定义和性质,反函数的概念,平面解几里曲线的方程,方程的曲线的概念等等.方程的思想和函数的思想是处理常量数学与变量数学的重要思想,在解决一般数学问题中具有重大的方法论意义.在中学数学里,对各类代数方程和初等超越方程都作了较为系统的研究.对一个较为复杂的问题,常常先通过分析等量关系,列出一个或几个方程或函数关系式,再解方程(组)或研究这函数的性质,就能很好地解决问题.函数知识涉及到的知识点多,面广,在概念性、应用性、理解性上能达到一定的要求,有利于检测学生的深刻性、独创性思维. 二.函数思想在解题中的应用分析 函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的

函数与方程思想简单应用

数学思想方法的简单应用(1) 一、函数与方程思想 函数思想,是指用函数的概念和性质去分析问题、转化问题和解决问题。方程思想,是从问题的数量关系入手,运用数学语言将问题中的条件转化为数学模型(方程、不等式、或方程与不等式的混合组),然后通过解方程(组)或不等式(组)来使问题获解。有时,还需要函数与方程的互相转化、接轨,达到解决问题的目的。 函数描述了自然界中数量之间的关系,函数思想通过提出问题的数学特征,建立函数关系型的数学模型,从而进行研究。它体现了“联系和变化”的辩证唯物主义观点。一般地,函数思想是构造函数从而利用函数的性质解题,经常利用的性质是:y=f (x)的单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图像变换等,要求我们熟练掌握的是一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的具体特性。在解决问题中,善于挖掘题目中的隐含条件,构造出函数解析式和妙用函数的性质,是应用函数思想的关键。对所给的问题观察、分析、判断比较深入、充分、全面时,才能产生由此及彼的联系,构造出函数原型。另外,方程问题、不等式问题、集合问题、数列问题和某些代数问题也可以转化为与其相关的函数问题,即用函数思想解答非函数问题。 1.证明:若 则为整数. 解析:若x+y+z+t=0,则由题设条件可得 ,于是此时(1)式的值等于-4. 若x+y+z+t≠0,则 由此可得x=y=z=t.于是(1)式的值等于4. 2.已知:函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a≠0,b<1),在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设函数f(x)=. (1)求a、b的值及函数f(x)的解析式; (2)若不等式f(2x)﹣k?2x≥0在x∈[﹣1,1]时恒成立,求实数k的取值范围;

高中数学竞赛专题一 函数与方程思想

高中数学竞赛专题一函数与方程思想 函数是中学数学的一个重要概念,它渗透在数学的各部分内容中,它主要包括函数的概念、图象和性质以及几类典型的函数,函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象、概括与提炼,是从函数各部分内容的内在联系和整体角度来考虑问题,研究问题和解决问题。函数思想贯穿于高中代数的全部内容,它是在学习指数函数、对数函数以及三角函数的过程中逐渐形成,并为研究这些函数服务的,如研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容,一直是高考的热点、重点内容。函数的思想,就是用运动变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系,运用函数的知识,使问题得到解决.这种思想方法在于揭示问题的数量关系的本质特征,重在对问题的变量的动态研究,从变量的运动变化,联系和发展角度拓宽解题思路. 和函数有必然联系的是方程,方程是初中代数的主要内容,初中阶段主要学习了几类方程和方程组的解法,方程的思想就是突出研究已知量与未知量之间的等量关系,通过设未知数、列方程或方程组,解方程或方程组等步骤,达到求值目的的解题思路和策略。 一、考点回顾 函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的。比如,对于满足0≤p≤4的一切实数,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,试求x的取值范围一例,我们习惯上把x当作自变量,构造函数y=x2+(p-4)x+3-p,于是问题转化为:当p∈[0,4]时,y>0恒成立,求x的取值范围.解决这个等价的问题需要应用二次函数以及二次方程的区间根原理,可想而知,这是相当复杂的. 如果把p看作自变量,x视为参数,构造函数y=(x-1)p+(x2-4x+3),则y是p的一次函数,就非常简单.即令 f(p)=(x-1)p+(x2-4x+3).函数f(p)的图象是一条线段,要使f(p)>0恒成立,当且仅当f(0)>0,且f(4)>0,解这个不等式组即可求得x的取值范围是(-∞,-1)∪(3,+∞).本题看上去是一个不等式问题,但是经过等价转化,我们把它化归为一个非常简单的一次函数,并借助于函数的图象建立了一个关于x的不等式组来达到求解的目的 在函数的学习和复习中,要做到熟练掌握基础知识,充分理解各知识点间的内在联系,如数列中的an、Sn都可以看作是n的函数而应用函数思想以获得新的解法。要总结、归纳运用

高考数学重点难点3函数与方程思想大全

重点难点36 函数方程思想 函数与方程思想是最重要的一种数学思想,高考中所占比重较大,综合知识多、题型多、应用技巧多.函数思想简单,即将所研究的问题借助建立函数关系式亦或构造中间函数,结合初等函数的图象与性质,加以分析、转化、解决有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;方程思想即将问题中的数量关系运用数学语言转化为方程模型加以解决. ●重点难点磁场 1.(★★★★★)关于x的不等式2?32x–3x+a2–a–3>0,当0≤x≤1时恒成立,则实数a的取值范围为. 2.(★★★★★)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0) (1)若a=1,b=–2时,求f(x)的不动点; (2)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围; (3)在(2)的条件下,若y=f(x)图象上A、B两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且A、B关于直线y=kx+ 对称,求b的最小值. ●案例探究 [例1]已知函数f(x)=logm (1)若f(x)的定义域为[α,β],(β>α>0),判断f(x)在定义域上的增减性,并加以说明; (2)当0<m<1时,使f(x)的值域为[logm[m(β–1)],logm[m(α–1)]]的定义域区间为[α,β](β>α>0)是否存在?请说明理由. 命题意图:本题重在考查函数的性质,方程思想的应用.属★★★★级题目. 知识依托:函数单调性的定义判断法;单调性的应用;方程根的分布;解不等式组. 错解分析:第(1)问中考生易忽视“α>3”这一关键隐性条件;第(2)问中转化出的方程,不能认清其根的实质特点,为两大于3的根. 技巧与方法:本题巧就巧在采用了等价转化的方法,借助函数方程思想,巧妙解题. 解:(1)x<–3或x>3. ∵f(x)定义域为[α,β],∴α>3 设β≥x1>x2≥α,有 当0<m<1时,f(x)为减函数,当m>1时,f(x)为增函数. (2)若f(x)在[α,β]上的值域为[logmm(β–1),logmm(α–1)] ∵0<m<1, f(x)为减函数. ∴ 即 即α,β为方程mx2+(2m–1)x–3(m–1)=0的大于3的两个根 ∴∴0<m< 故当0<m<时,满足题意条件的m存在. [例2]已知函数f(x)=x2–(m+1)x+m(m∈R) (1)若tanA,tanB是方程f(x)+4=0的两个实根,A、B是锐角三角形ABC的两个内角.求证:m≥5; (2)对任意实数α,恒有f(2+cosα)≤0,证明m≥3; (3)在(2)的条件下,若函数f(sinα)的最大值是8,求m. 命题意图:本题考查函数、方程与三角函数的相互应用;不等式法求参数的范围.属

函数与方程思想总结(很好很全面)

函数与方程思想 函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的。函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是历年高考的重点。 1.函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。 2.方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系; 3.函数方程思想的几种重要形式 (1)函数和方程是密切相关的,对于函数y=f(x),当y=0时,就转化为方程f(x)=0,也可以把函数式y=f(x)看做二元方程y-f(x)=0。 (2)函数与不等式也可以相互转化,对于函数y=f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数图像与性质解决有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式; (3)数列的通项或前n项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点处理数列问题十分重要; (4)函数f(x)=(1+x)^n (n∈N*)与二项式定理是密切相关的,利用这个函数用赋值法和比较系数法可以解决很多二项式定理的问题; (5)解析几何中的许多问题,例如直线和二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元方程组才能解决,涉及到二次方程与二次函数的有关理论; (6)立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算,经常需要运用布列方程或建立函数表达式的方法加以解决。 【例1】. 关于x的方程(x2-1)2-|x2-1|+k=0,给出下列四个命题: ①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根; ②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根; ③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根; ④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根. 其中真命题是_____________ 解答:根据题意可令|x2-1|=t(t≥0),则方程化为t2-t+k=0,(*) 作出函数t=|x2-1|的图象,结合函数的图象可知①当t=0或t>1时,原方程有两上不

高中数学函数与方程知识点总结、经典例题及解析、高考真题及答案

高中数学函数与方程知识点总结、经典例题及解析、高考真题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

函数与方程 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

函数与方程思想在初中数学解题中的应用

函数与方程思想在初中数学解题中的应用 张猛 【内容提要】:函数与方程思想是初中数学中的基本思想。它们密切相关,有时需要互相转化来解决问题。本文对初中数学中的函数与方程思想的内涵作了探讨,并结合一些具体案例说明了函数与方程思想在初中数学解题中的应用。 关键词:函数;方程;函数与方程思想应用案例 数学知识可以记忆一时,但数学思想和方法却随时随地发挥作用,使人受益终身。近年来中考考纲已明确提出不仅要考察学生的数学知识和思维能力,还要考察学生思想方法的运用能力。其中,函数与方程思想是众多考试考查的最基本的数学思想方法之一。学生仅仅学习了函数与方程的知识是不够的,应通过解题和对解题过程的反思来领悟函数与方程思想。 一:函数与方程思想的地位与作用 函数与方程思想,简单地说,就是学会用函数和变量来思考,学会转化已知与未知的关系。在解题时,用函数思想做指导就需要把字母看作变量,把代数式看作函数,利用函数性质做工具进行分析,或者构造一个函数把表面上不是函数的问题化归为函数问题。用方程思想做指导就需要把含字母的等式看作方程,研究方程的根有什么要求。函数与方程思想在解题过程中有着密切的联系。 目前初中阶段主要数学思想有:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想,化归与转化思想、图形运动思想、数学模型思想。函数与方程思想,既是函数与方程思想的体现,也是两种思想综合运用

的体现,是研究变量与函数,相等与不等过程中的基本数学思想。 本文例析函数与方程思想在解题中的应用: 二:函数与方程思想的应用案例 通过整理与归纳,可以发现,在数学解题中,函数与方程思想常用于以下几类问题的解决。 1 求代数式的值 例1 已知 22a b ==求22(3124)(2813)a a b b -+-+的值。 解:因为24,1,,410a b ab a b x x +==-+=所以为方程的两个根。 当x a =时,2410.a a -+=可得2231243(41)11a a a a -+=-++=; 当x b =时,222410.28132(41)1111b b b b b b -+=-+=-++=可得 ∴ 原式=1?11=11。 解题反思:此题若将a ,b 的值分别代入所求式中计算,显然运算过程很麻烦。观察发现,所求式中两个括号内的二次项系数之比与一次项系数之比相等,因此可先算出a +b =4,ab =1.利用根与系数的关系构建一元二次方程,这样解起来就简便多了,体现了方程思想的简捷性。 2 解应用问题 例2 某开发公司生产的960件新产品需要精加工后才能投放市场,现有甲、乙两个工厂同时加工这批产品。已知甲厂单独完成加工任务比乙厂单独完成加工任务多用20天,而乙厂每天比甲厂多加工8件产品。公司每天需付甲厂加工费800元,每天需付乙厂加工费1200元。 (1)甲、乙两个工厂每天各加工多少件新产品? (2)请你计算两厂合作完成加工任务公司所付费用。 解:(1)设甲厂每天加工x 件新产品,则乙厂每天加工(x +8)件。 依题意得方程 960960208x x -=+。

高中数学函数与方程知识点总结 经典例题及解析 高考真题及答案

函数与方程 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有 1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

高中数学必修一 函数与方程的思想方法

函数与方程的思想方法 函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是历年高考的重点。 函数的思想,是用运动和变化的观点、集合与对应的思想,去分析和研究数学问题中的数量关系,建立函数关系或构造函数,再利用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。函数思想的精髓就是构造函数。 方程的思想,是分析数学问题中变量间的等量关系,从而建立方程或方程组,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。 方程的思想与函数的思想密切相关,函数与方程的思想方法,几乎渗透到中学数学的各个 领域,在解题中有着广泛的运用。对于函数 ) (x f y=,当0 = y时,就转化为方程0 ) (= x f, 也可以把函数式 ) (x f y=看做二元方程0 ) (= -x f y,函数与方程这种相互转化的关系十 分重要。 函数与表达式也可以相互转化,对于函数 ) (x f y=,当0 > y时,就转化为不等式 ) (> x f,借助与函数的图像与性质可以解决不等式的有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式。 数列的通项或前n项和时自变量为自然数的函数,用函数观点去处理数列问题也是十分重要。 函数 ) ( ) ( ) (* N n bx a x f n∈ + =与二项式定理密切相关,利用这个函数,用赋值法和比 较系数法可以解决很多有关二项式定理的问题。 解析几何中的许多问题,例如直线与二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元方程组才能解决,这都涉及二次方程与二次函数的有关理论。 立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算,经常需要运用列方程或建立函数表达式的方法加以解决。建立空间向量后,立体几何与函数的关系就更加密切。 函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关问题,达到化难为易、化繁为简的目的。 高考中的方程和不等式问题包括方程、不等式的求解及方程、不等式观点的应用,可以分成逐渐提高的四个层次。 第一层次:解方程或不等式,主要是指解代数(一次、二次等)方程或不等式,指数、对数方程或不等式,三角方程或不等式,复数方程等; 第二层次:对带参数的方程或不等式的讨论,常涉及二次方程的判别式、韦达定理、区间根、区间上恒成立的不等式等问题; 第三层次:转化为方程的讨论,如曲线的位置关系(包括点与曲线及直线与曲线的位置关系)、函数的性质、集合的关系等; 第四层次:构造方程或不等式求解问题。 其中第三、四层次(特别是第四层次)已经进入到方程、不等式观点应用的境界,即把方程、不等式作为基本数学工具去解决各个学科中的问题。 纵观中学数学,可谓是以函数为中心,以函数为纲,“纲举目张”,抓住了函数这个“纲”

专题01 函数与方程思想(解析版)

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 =a 2 -1. 设方程x +ln x =a 的根为t ,则t +ln t =a ,则|AB |=????t -a 2+1=????t -t +ln t 2+1=????t 2-ln t 2 +1.设g (t )=t 2-ln t 2+1(t >0),则g ′(t )=12-12t =t -12t ,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)=32,所以|AB |≥32,所以|AB |的最小值为3 2,故选D. (2)因为函数f (x )=log 3(9x +t 2)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log 3(9x +t 2)=x ,得9x +t 2=3x ,所以(3x )2-3x +t 2=0有两个不等实根.令λ=3x (λ>0),则λ2-λ+t 2 =0有两个不等正实根,所以????? Δ=1-4t 2>0,t 2>0, 解得-12

函数与方程知识点总结经典例题及解析高考真题及答案

函数与方程 【考纲说明】 1、 了解函数的零点与方程根的联系,能判断一元二次方程根的存在性及根的个数。 2、 能够根据具体函数的图像,用二分法求出相应方程的近似解。 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

函数方程思想

难点36 函数方程思想 函数与方程思想是最重要的一种数学思想,数学中所占比重较大,综合知识多、题型多、应用技巧多.函数思想简单,即将所研究的问题借助建立函数关系式亦或构造中间函数,结合初等函数的图象与性质,加以分析、转化、解决有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;方程思想即将问题中的数量关系运用数学语言转化为方程模型加以解决. ●难点磁场 1.(★★★★★)关于x 的不等式2·32x –3x +a 2–a –3>0,当0≤x ≤1时恒成立,则实数a 的取值范围为 . 2.(★★★★★)对于函数f (x ),若存在x 0∈R ,使f (x 0)=x 0成立,则称x 0为f (x )的不动点.已知函数f (x )=ax 2+(b +1)x +(b –1)(a ≠0) (1)若a =1,b =–2时,求f (x )的不动点; (2)若对任意实数b ,函数f (x )恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围; (3)在(2)的条件下,若y =f (x )图象上A 、B 两点的横坐标是函数f (x )的不动点,且A 、B 关于直线y =kx + 1 212 +a 对称,求b 的最小值. ●案例探究 [例1]已知函数f (x )=log m 3 3 +-x x (1)若f (x )的定义域为[α,β],(β>α>0),判断f (x )在定义域上的增减性,并加以说明; (2)当0<m <1时,使f (x )的值域为[log m [m (β–1)],log m [m (α–1)]]的定义域区间为[α,β](β>α>0)是否存在?请说明理由. 命题意图:本题重在考查函数的性质,方程思想的应用.属★★★★级题目. 知识依托:函数单调性的定义判断法;单调性的应用;方程根的分布;解不等式组. 错解分析:第(1)问中考生易忽视“α>3”这一关键隐性条件;第(2)问中转化出的方程,不能认清其根的实质特点,为两大于3的根. 技巧与方法:本题巧就巧在采用了等价转化的方法,借助函数方程思想,巧妙解题. 解:(1) ?>+-03 3 x x x <–3或x >3. ∵f (x )定义域为[α,β],∴α>3 设β≥x 1>x 2≥α,有 0) 3)(3() (6333321212211>++-=+--+-x x x x x x x x 当0<m <1时,f (x )为减函数,当m >1时,f (x )为增函数. (2)若f (x )在[α,β]上的值域为[log m m (β–1),log m m (α–1)] ∵0<m <1, f (x )为减函数. ∴??? ???? -=+-=-=+-=) 1(log 33log )()1(log 33log )(ααααββββm f m f m m m m

函数和方程的思想方法

函数与方程的思想方法 函数思想,是指用函数的概念和性质去分析问题、转化问题和解决问题。方程思想,是从问题的数量关系入手,运用数学语言将问题中的条件转化为数学模型(方程、不等式、或方程与不等式的混合组),然后通过解方程(组)或不等式(组)来使问题获解。有时,还实现函数与方程的互相转化、接轨,达到解决问题的目的。 笛卡尔的方程思想是:实际问题→数学问题→代数问题→方程问题。宇宙世界,充斥着等式和不等式。我们知道,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;求值问题是通过解方程来实现的……等等;不等式问题也与方程是近亲,密切相关。而函数和多元方程没有什么本质的区别,如函数y=f(x),就可以看作关于x、y的二元方程f(x)-y=0。可以说,函数的研究离不开方程。列方程、解方程和研究方程的特性,都是应用方程思想时需要重点考虑的。 函数描述了自然界中数量之间的关系,函数思想通过提出问题的数学特征,建立函数关系型的数学模型,从而进行研究。它体现了“联系和变化”的辩证唯物主义观点。一般地,函数思想是构造函数从而利用函数的性质解题,经常利用的性质是:f(x)、f 1(x)的单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图像变换等,要求我们熟练掌握的是一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的具体特性。在解题中,善于挖掘题目中的隐含条件,构造出函数解析式和妙用函数的性质,是应用函数思想的关键。对所给的问题观察、分析、判断比较深入、充分、全面时,才能产生由此及彼的联系,构造出函数原型。另外,方程问题、不等式问题和某些代数问题也可以转化为与其相关的函数问题,即用函数思想解答非函数问题。 函数知识涉及的知识点多、面广,在概念性、应用性、理解性都有一定的要求,所以是高考中考查的重点。我们应用函数思想的几种常见题型是:遇到变量,构造函数关系解题;

高考真题 函数与方程

函数与方程 2019年 1.(2019全国Ⅱ理12)设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时, ()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8 ()9 f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4 ??-∞ ??? B .7,3 ??-∞ ?? ? C .5,2 ?? -∞ ?? ? D .8,3 ??-∞ ?? ? 2.(2019江苏14)设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期 为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈ 时,()f x =(2),01()1,122 k x x g x x +<≤?? =?-<≤??,其 中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 3.(2019浙江9)已知,a b ∈R ,函数32 ,0 ()11(1),032x x f x x a x ax x 0 C .a >-1,b <0 D .a >-1,b >0 2010-2018年 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数0()ln 0?=? >?,≤, ,, x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)- B .[0,)+∞ C .[1,)-+∞ D .[1,)+∞ 2.(2017新课标Ⅲ)已知函数2 1 1()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =

第1讲 函数与方程思想

高考命题中,以知识为载体,以能力立意、思想方法为灵魂,以核心素养为统领,兼顾试题的基础性、综合性、应用性和创新性,展现数学的科学价值和人文价值.高考试题一是着眼于知识点新颖巧妙的组合,二是着眼于对数学思想方法、数学能力的考查.如果说数学知识是数学的内容,可用文字和符号来记录和描述,那么数学思想方法则是数学的意识,重在领会、运用,属于思维的范畴,用于对数学问题的认识、处理和解决.高考中常用到的数学思想主要有函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想等. 第1讲 函数与方程思想 思想概述 函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,是对函数概念的本质认识,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,从而使问题获得解决. 方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,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,使问题得以解决. 方法一 运用函数相关概念的本质解题 在理解函数的定义域、值域、性质等本质的基础上,主动、准确地运用它们解答问题.常见问题有:求函数的定义域、解析式、最值,研究函数的性质. 例1 若函数f (x )=????? -x +3a ,x <0,a x ,x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(0,1) B.????13,1 C.????13,1 D.??? ?0,13 思路分析 先求出f (x )=a x 是减函数时a 的范围→满足-0+3a ≥a 0时a 的范围→取交集 答案 B

解析 ∵函数f (x )是R 上的减函数, ∴? ???? 02b B .a <2b C .a >b 2 D .a

2010-2019高考真题分类训练文数专题二 函数概念与基本初等函数 第五讲函数与方程(1)

专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ 第五讲 函数与方程 2019年 2019年 1.(2019全国Ⅲ文5)函数()2sin sin2f x x x =-在[0,2π]的零点个数为 A .2 B .3 C .4 D .5 2.(2019天津文8)(8)已知函 数01,()1, 1.x f x x x ??=?>?? 剟若关于x 的方程1()()4 f x x a a R =-+∈恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为 (A )59,44 ?????? (B )59,44?? ??? (C )59,{1}44?? ???U (D )59,{1}44 ?? ????U 3.(2019江苏14)设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈ 时,()f x =, (2),01()1,122 k x x g x x +<≤??=?-<≤??,其中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个 不同的实数根,则k 的取值范围是 . 2010-2018年 一、选择题 1.(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a = A .12- B .13 C .12 D .1 2.(2017 山东)设1()2(1),1x f x x x <<=-??≥,若()(1)f a f a =+,则1()f a = A .2 B .4 C .6 D .8

3.(2015安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是 A .y cos x = B .y sin x = C .y ln x = D .21y x =+ 4.(2015天津)已知函数22||,2()(2),2x x f x x x -?=?->? ≤,函数()3(2)g x f x =--,则函数 y ()()f x g x =-的零点的个数为 A .2 B .3 C .4 D .5 5.(2015陕西)对二次函数2 ()f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列 结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是 A .-1是()f x 的零点 B .1是()f x 的极值点 C .3是()f x 的极值 D .点(2,8)在曲线()y f x =上 6.(2014山东)已知函数()12+-=x x f ,()kx x g =.若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是 (A )),(210 (B )),(121 (C )),(21 (D )),(∞+2 7.(2014北京)已知函数()26log f x x x =-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是 (A )()0,1 (B )()1,2 (C )()2,4 (D )()4,+∞ 8.(2014重庆)已知函数13,(1,0]()1,(0,1] x f x x x x ?-∈-?=+??∈?,且()()g x f x mx m =--在 (1,1]-内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是 (A )91(,2](0,]42- -U (B )111(,2](0,]42 --U (C )92(,2](0,]43--U (D )112(,2](0,]43--U 9.(2014湖北)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()=3f x x x -.则函数 ()()+3g x f x x =-的零点的集合为 (A ){1,3} (B ){3,1,1,3}-- (C ){23} (D ){21,3}- 10.(2013安徽)已知函数32 ()f x x ax bx c =+++有两个极值点12,x x ,若11()f x x =<