你要不要懂点极限知识?

前天写了《这就是极值点偏移的套路》,这是2016年高考湖北理科数学卷压轴题的第2问.

有很多童鞋留言,希望把第1问也详细地说一说.

好吧.我们再来回顾这道题.

你要不要懂点极限知识?


1

研究f(x)的单调性和草图

先求导函数及其零点.

你要不要懂点极限知识?


此方程有没有解取决于a的符号,下面对a的符号进行分类讨论.

你要不要懂点极限知识?


同时我们研究两个极限值.

你要不要懂点极限知识?


画出函数f(x)的草图如下.

你要不要懂点极限知识?


由图可知,函数f(x)有两个零点,符合题意.

你要不要懂点极限知识?


由上可知,函数f(x)只有一个零点.

2

两根都在定义域内,要确定它们的大小关系

继续讨论.

你要不要懂点极限知识?


我们又遇到新的问题,就是两根的大小关系不确定,为此需要进一步讨论.

你要不要懂点极限知识?


你要不要懂点极限知识?




由上图可知,此时f(x)只有一个零点,不符合题意.

你要不要懂点极限知识?


你要不要懂点极限知识?


由上图可知,此时f(x)只有一个零点,不符合题意.

还有最后一种情况要讨论.

你要不要懂点极限知识?


你要不要懂点极限知识?


为满足f(x)有两个零点,在x=ln(-2a)处的函数值必须为0.

3

形胜在直观,数胜在精确

我们通过计算验证这种情况是否能发生.

你要不要懂点极限知识?


所以,这种情况也不符合题意.

综上所述,满足题意的a的取值范围为a>0.

4

另解:分离参数法

从方法1我们能看到,分类讨论的方法非常繁杂,需要解题人具备深厚的数学功底.

为避开讨论,我们采用分离参数的方法,当然,每种方法都有自己的难处,我们在后面会讲到.

你要不要懂点极限知识?


下面研究函数g(x)的相关性质.

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由导函数能够研究函数g(x)的单调性如下:

你要不要懂点极限知识?


下面我们研究函数g(x)的零点.

5

极限知识有助于准确定位

显然x=2是函数g(x)的零点.

为准确画出函数g(x)的图象,我们还需要研究几个极限值.

你要不要懂点极限知识?


前面2个极限值比较好理解,第3个极限值我们多解释一下.

你要不要懂点极限知识?


结合上述性质,我们能够画出函数g(x)的图象.

你要不要懂点极限知识?


为使得原函数有两个零点,即函数y=g(x)与函数y=a有两个交点,如上图所示,则a的取值范围是a>0.

体会:分离参数的方法很好,但是要了解一些简单的极限知识.

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