第 2 讲 函数与方程、数形结合思想
一、函数与方程思想
函数思想 方程思想
函数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
方程思想就是建立方程或方程组,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,使问题得到解决的
思想
函数与方程思想在一定的条件下是可以相互转化的,是相辅相成的,函数思想重在对问题进
行动态的研究,方程思想则是在动中求静,研究运动中的等量关系
应用一 函数与方程思想在不等式中的应用
[典型例题]
设不等式 2x-1>m(x2-1)对满足|m|≤2 的一切实数 m 都成立,则 x 的取值范围为
________.
【解析】 问题可以变成关于 m 的不等式
(x2-1)m-(2x-1) 0,解得 7-1
2 0
且 n∈Z),则 f′(n)=3
2n2-5n,令 f′(n)>0,得 n>10
3 ,令 f′(n)0)经过点(1,
3
2 ),离心率为1
2.
(1)求椭圆 E 的方程;
(2)设点 A,F 分别为椭圆的右顶点、右焦点,经过点 F 作直线交椭圆 E 于 C,D 两点,
求四边形 OCAD 面积的最大值(O 为坐标原点).
【解】 (1)由题设得{ 1
a2+ 9
4b2=1,
c
a=1
2,
a2=b2+c2.
解得{a=2,
b= 3,
c=1.
所以椭圆 E 的方程为x2
4+y2
3=1.(2)设直线 CD 的方程为 x=ky+1,C(x1,y1),D(x2,y2),与椭圆方程x2
4+y2
3=1 联立得(3k2
+4)y2+6ky-9=0.
所以 y1+y2=- 6k
3k2+4,y1y2=- 9
3k2+4.
所以 S 四边形 OCAD=S△OCA+S△ODA
=1
2×2×|y1|+1
2×2×|y2|
=|y1-y2|
= (y1+y2)2-4y1y2
=12 k2+1
3k2+4
= 12t
3t2+1
= 12
3t+1
t
(其中 t= k2+1,t≥1).
因为当 t≥1 时,y=3t+1
t单调递增,所以 3t+1
t≥4,所以 S 四边形 OCAD≤3(当 k=0 时取等
号),即四边形 OCAD 面积的最大值为 3.
几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般
思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量
的函数,然后借助于函数最值的求法来求解,这是求面积、线段长、最值(范围)问题的基本方
法.
[对点训练]
设椭圆中心在坐标原点,A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线 y=kx(k>0)与 AB 相
交于点 D,与椭圆相交于 E,F 两点.若ED
→
=6DF
→
,求 k 的值.
解:依题意得椭圆的方程为 x2
4+y2=1,直线 AB,EF 的方程分别为 x+2y=2,y=
kx(k>0).
如图,设 D(x0,kx0),E(x1,kx1),F(x2,kx2),其中 x1 0 (a∈R),若函数 f(x)在 R 上有两个零点,则实数 a 的
取值范围是( )
A.(0,1] B.[1,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,1]解析:选 A.画出函数 f(x)的大致图象如图所示.因为函数 f(x)在 R 有两个零点,所以 f(x)
在(-∞,0]和(0,+∞)上各有一个零点.当 x≤0 时,f(x)有一个零点,需 00 时,
f(x)有一个零点,需-a0.综上,0 0,
-x2-4x,x < 0且 x ≠ -4,其大致图象如图所示,
由图易得 0 0 ,则满足 f(x+1)