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第2講數(shù)形結(jié)合思想——直觀快捷,別有洞天以形助數(shù)(數(shù)題形解)以數(shù)輔形(形題數(shù)解)借助形的生動(dòng)性和直觀性來闡述數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系,把數(shù)轉(zhuǎn)化為形,即以形作為手段,數(shù)作為目的來解決問題的數(shù)學(xué)思想借助數(shù)的精確性、規(guī)范性及嚴(yán)密性來闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,形作為目的來解決問題的數(shù)學(xué)思想數(shù)形結(jié)合思想通過“以形助數(shù),以數(shù)輔形”,使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,抽象問題具體化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),它是數(shù)學(xué)的規(guī)律性與靈活性的有機(jī)結(jié)合例題講解(2)已知函數(shù)f(x)=ln2x-ax有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.利用數(shù)形結(jié)合求方程解、函數(shù)零點(diǎn)問題的關(guān)鍵(1)討論方程的解(或函數(shù)的零點(diǎn))時(shí),可構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),使問題轉(zhuǎn)化為討論兩曲線的交點(diǎn)問題,但用此法討論方程的解一定要注意圖象的準(zhǔn)確性、全面性,否則會(huì)得到錯(cuò)解.(2)正確作出兩個(gè)函數(shù)的圖象是解決此類問題的關(guān)鍵,數(shù)形結(jié)合應(yīng)以快和準(zhǔn)為原則而采用,不要刻意去數(shù)形結(jié)合.
解析:當(dāng)x≤0時(shí),f′(x)=3x2-3,由f′(x)>0,得x<-1;由f′(x)<0,得-1<x≤0,則f(x)在區(qū)間(-1,0]上單調(diào)遞減,在區(qū)間(-∞,-1)上單調(diào)遞增,故f(x)的大致圖象如圖所示.[f(x)]2-2mf(x)+m2-1=0,即[f(x)-(m+1)]·[f(x)-(m-1)]=0,解得f(x)=m+1或f(x)=m-1.2.若關(guān)于x的方程ex=a|x|恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)a=________.解析:如圖,顯然a>0.當(dāng)x≤0時(shí),由單調(diào)性得,方程ex=-ax有且僅有一解.因此當(dāng)x>0時(shí),方程ex=ax也恰有一解,即y=ax為函數(shù)y=ex的切線,y′=ex,令y′=a得x=lna,故當(dāng)x=lna時(shí),由ex=ax,得elna=alna,即a=alna,從而a=e.故當(dāng)a=e時(shí),關(guān)于x的方程ex=a|x|恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解.(2)已知函數(shù)f(x)=2x-x-1,則不等式f(x)>0的解集是______.【解析】因?yàn)閒(x)=2x-x-1,所以f(x)>0等價(jià)于2x>x+1,在同一平面直角坐標(biāo)系中作出y=2x和y=x+1的圖象如圖所示,
兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),(1,2),由圖可知,當(dāng)x<0或x>1時(shí),2x>x+1成立,所以不等式f(x)>0的解集為(-∞,0)∪(1,+∞).解析:若0<a<1,則當(dāng)x∈(1,2]時(shí),logax<0,(x-1)2>0,故(x-1)2<logax無解;若a>1,則當(dāng)x∈(1,2]時(shí),logax>0,(x-1)2>0,令f(x)=logax,g(x)=(x-1)2,畫出兩函數(shù)圖象,如圖所示.故要使(x-1)2<logax在x∈(1,2]內(nèi)恒成立,則要loga2>1,解得a∈(1,2).故選B.2.若關(guān)于x的不等式a(x-1)ex-x2<0有且只有3個(gè)正整數(shù)解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______________.y=a(x-1)為過定點(diǎn)(1,0)的動(dòng)直線,在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi)作出兩函數(shù)的大致圖象,如圖所示,解析:連接MA,MC,MF1,由直線和圓相切的性質(zhì),可得|PA|=|PB|=a,設(shè)|F2B|=|F2C|=x,
由雙曲線的定義可得,|PF1|-|PF2|=2a,則|PF1|=2a+|PF2|=2a+|PB|+|BF2|=3a+x,2.已知點(diǎn)P
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