含参数及绝对值的二次函数解题策略初探
2013-07-25江苏省无锡高等师范学校
☉江苏省无锡高等师范学校 张 超
高中数学以函数为主线,而二次函数作为中学阶段函数的典型代表,其应用十分广泛.纵观近十年高考题,有关含参数及绝对值的二次函数综合性试题,由于呈现出命题立意新颖、综合性强、解题难度大等特点,更是成为了高考命题的新热点,且往往以压轴题的形式出现,学生解答较困难.引导学生对高三复习经典题型进行探究与解题思想归类,有助于开拓学生思维,培养学生思维品质和创新能力.为此,我们首先对此类含参数及绝对值的二次函数图像和性质进行梳理,并对此类题型的常用求解策略进行例析,供参考.
一、知识梳理
即绝对值函数可以转化成分段函数,对于分段函数给定自变量求函数值时,应根据自变量的范围,利用相应的解析式直接求解;若给定函数值求自变量,应根据函数每一段的解析式分别求解,但应注意检验该值是否在相应的自变量取值范围之内;若其中含有参数,要对参数的范围进行讨论.
二、策略探究
策略1:“以形助数”为主,“以数定形”为辅
例1 (2010·全国卷Ⅰ)直线y=1与曲线有4个交点,则实数a的取值范围是________.
图1
点评:本题体现了数形结合的思想,它常用来研究方程根的情况、讨论函数的值域(最值)及求变量的取值范围等,对这类内容的选择题、填空题,数形结合特别有效.从历年的高考题来看,数形结合的重点是研究 “以形助数”,但“以数定形”也不容忽视.
策略2:运用思想方法灵活转化试题
以绝对值函数为载体,运用函数、方程及不等式的思想,借助三者之间的依赖关系,灵活转化,解决运动和变化中出现的问题,能给学生提供思考的空间,使他们的聪明才智在解题中得到充分的展示,进而体现了高考数学考素质,考能力的要求.
例2(2009年扬大附中高三调研卷)若函数f(x)=图像上存在点P(x1,f(x1))对任意a∈(-1,3]都不在x轴上方,求b的最小值.
解析:由已知,对任意a∈(-1,3],存在x有f(x)≤0,即可令,h(x)=-x2+b,函数g(x)与h(x)的图像如图2,当a=3或-1时,有g1(x)=.比较函数g(x)与h(x)的图像位置可以发现,当抛物线h(x)与射线g(x)=x+3相切时,b有最小值.故由,消去y有x2+x+3-b=0,由Δ=0解得b=故b的最小值为
图2
点评:本题将已知条件转化为∀a∈(-1,3],∃x有f(x)≤0,进而转化为g(x)≤h(x),通过比较g(x)与h(x)的图像的位置找到解题途径.解答关键是由条件和图像确定a和b的取值范围,去掉绝对值符号得到a与b的关系式,再消元转化为复合函数求值域.
策略3:实施“分类讨论”,分层解决问题
当所研究的问题含有参数时,往往要对参数进行讨论.分类时注意要全面,本着“不重复,不遗漏”的原则进行,最后要有概括性的总结,叙述时力争做到条理简洁,语言精练.
例3(2009年上海市卢湾区高考一模)设函数f(x)=,常数a为实数).
(1)若f(x)为偶函数,求实数a的值;
(2)设a>2,求函数f(x)的最小值.
解析:(1)a=0(略).
点评:本题第二问首先要根据绝对值的意义,将所给函数化为熟知的分段函数,然后结合a的取值范围和每一段的一元二次函数的单调性求出每一段的最小值,最后只需比较两最小值的大小,取较小的即可.
总之,在求解含参数及绝对值的二次函数问题中,让学生充分重视绝对值函数的类型及其转化方法是解题的关键,掌握二次函数的图像和性质,并充分重视数型结合思想是突破难点的重要手段.
1.孙福明.二次函数压轴题的解题策略[J].数学通讯,2003(15).
2.于亦香.对一道函数绝对值问题的探究[J].中学数学,2012(7). ■