从黄山蹭暑回来,两手臂晒成了半黑半白,脖子也是前白后黑,心都晒痛了。计划休整一段时间,正好看看书。今天心情不错,再讲一段。
一元二次的方程、函数或不等式,有很多知识点是重合的,解这方面的综合题,要融会贯通,打破习惯思维。
例:若关于x的一元二次方程x2-x-m=0在闭区间[-1,1]上有解,求实数m的取值范围。
初步感觉,来者不善!
一般来说,一元二次方程,可无解,可一解,也可两解,当然是在实数范围内。可题中只交待:有解。有一解或二解?不得而知,都可以。
既然都可以,那事情就大了。联想到一元二次函数的图像,f(x)=x2-x-m的图像开口向上,其零点(对应着方程的解)情况也比较复杂:
图1,f(x)=0只有一个解,且在[-1,1]上;图2和图3,f(x)=0有两解,但都只有一个解在[-1,1]上;图4,f(x)=0有两个解,都在[-1,1]上。
这几种情形都满足题设条件,你得面面俱到,一个都不能少。
在此,我只取图2情形试分析如下,看图易知:
由上,得0<m<2。
还有另外三种情形在等着我,怕怕。有没有更好的方法,无须这般辛苦?
当然有!此段的精彩全来自于这个“有”字!听我娓娓道来:
先将x2-x-m=0变形为:x2-x=m,
千万别小看了这一“移项”之壮举,它将x与参数m分离开来。故此法可谓之:参数分离法。
再设:
表面上看,似乎将原本一个方程整成了两个方程的方程组,越整越复杂了?其实不然。
此处绝对是神来之笔,有画龙点睛之妙!不明白?首先:
在题设限制的条件下,改变后的左边方程组,只须考虑抛物线f(x)=x2-x(由于没有了参数m的干扰,抛物线的位置不再上下窜动)在[-1,1]上的部分(下图中红线部分)与水平直线f(x)=m(图中蓝线,由于参数m的不同取值,该直线可以上下移动)有交点(一个或两个)即可!
显然,对于f(x)=x2-x,f(-1)=2,f(1)=0,f(x)=x2-x的顶点坐标为(1/2,-1/4)。水平直线f(x)=m若要与红色部分抛物线相交,必有-1/4≤m≤2,即:m的取值范围是[-1/4,2],如上图所示。
到此,本题解答完毕!
哈,没看懂?意犹未尽?下面给出进一步的分析。
上图,m>2,直线f(x)=m虽与抛物线f(x)=x2-x有两交点,但都不在[-1,1]上(与抛物线红色部分没有交点);
上图,0<m≤2,直线f(x)=m虽与抛物线f(x)=x2-x有两交点,但只有一个交点在[-1,1]上(即与抛物线红色部分的一个交点);
上图,1/4<m≤0,直线f(x)=m与抛物线f(x)=x2-x有两交点,都在[-1,1]上(即与抛物线红色部分的两个交点);
图7,m=1/4,直线f(x)=m与抛物线f(x)=x2-x有一个交点,在[-1,1]上(即与抛物线红色部分的交点)。
若直线f(x)=m再往下,将离物线越来越远,更谈何交点。
这回懂了吧?加油,回见!
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