含参数及绝对值的二次函数解题策略初探

2013年1月

解法探究

教学参谋

含参数及绝对值的二次函数解题策略初探

筅江苏省无锡高等师范学校

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,由于呈现综合性强、解题难度大等特点,更是成出命题立意新颖、

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.

故1

x 2-x+a,x ≥0,

解析:y=作出图像,如图1所示. 此曲线

x 2+x+a,x

1,要使y=1与其有4

1

4个交点,只需a -

5. 4

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

一、知识梳理

)基本的绝对值函数主要包括y=覼(x (x )和y=覼1

两种类型,由于自变量x 的取值被分成若干不同的区间,因此,绝对值函数在不同的区间有不同的表达式:

(x ),(x )(x ),覼覼≥0,覼x ≥0,

(x )(x )=y=覼y=覼=

(x ),(x )(-x ),-覼覼

)绝对值函数其图像作法也应依不同区间分别来2

作:作y=覼(x )的图像在x 轴下方的部(x 的图像可将y=覼分翻折到x 轴上方,其余部分不变;作y=覼(x )的图像可先作出y=覼(x )当x ≥0时的图像,再利用偶函数的图像关于y 轴对称,作出y=覼(x )(x

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)若函数覼(x )=

00

(x 1,(x 1))对任意a ∈(-1,x 2+x+a-b 图像上存在点P 覼3]求b 的最小值. 都不在x 轴上方,

解析:由已知,对任意

(-1,,存在x 有覼(x )a ∈3]即x+a≤-x +b.可令≤0,

2

)g (=|x+3|1x

(x )=-x 2+by h

)=|x+1|g (2x

(x )(x )函g =x+a,h =-x 2+b,数g (x )与h (x )的图像如图当a=3或-1时,有g ()2,=1x

-3

-1O 1图2

x

)(x )与h (x )的图像位置可g (=x-1. 比较函数g x+3,2x 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y=

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y=x-x +a

2

x+3,

2

消去y 有x 2+x+3-b=0,由Δ=0解得b=

y=-x +b,

1111. 故b 的最小值为. 44

点评:本题将已知条件转化为坌a ∈(-1,3],埚x 有

高中版

有4个交点,则实数a 的取值范围是________.

83

教学参谋

新颖试题

2013年1月

经典试题魅力绽放

———对一道高考题的多种求解策略

筅江苏省丹阳市第六中学

试题:(2012年江苏19)如图,在平面直角坐标系xOy

朱万喜(特级教师)

BF 1交于点P .

(i )若AF 1-BF 2=姨,求直线AF 1的斜率;

2(ii )求证:PF 1+PF2是定值.

这道试题淡中见隽,突出了对解析法本质的考查,关运算能力和对几何图形的分析、处注了考生的思维能力、

理能力. 内涵丰富、清新脱俗,是一道值得我们进行深入

%

中,椭圆

x 2y 2

(a>b>0)的左、右焦点分别为F ()、+=101-c ,

a 2b 2

)(1,)和e 姨F (0.已知e 2c ,

2圆的离心率.

(1)求椭圆的方程;)设A 、(2B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线AF 1与直线BF 2平行,AF 2与

%

2

都在椭圆上,其中e 为椭

y A

P

F 1

O

F 2

B

x

探究的经典试题. 第(1)小题比较简单,答案是

x 22

+y=1,2

这里从略,我们将思考的重点放在第(2)小题的两小问

覼(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

a a 21

时单调递增,最小值为x ≥a 覼=;

224

当x

12

(x )(x -1)(a -1),故当11

(x )单调递增,当x

小值为覼(1)由于覼=a-1;

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)设函数覼(x )=

2

2a (a -2)a 2

(1)(a -1)-覼=-=>244

所以覼(x )的最小值为覼(1)0,=a-1.

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.

常数a 为实数)x 2+2x -a x ∈R ,.

(1)若覼(x )为偶函数,求实数a 的值;)设a>2,求函数覼(x )的最小值. (2

解析:(1)(略)a=0.

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

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.

参考文献:

(2)(x )覼=

1

x +2x -a ,x ≥a ,

2

2

x 2-2x+a,x

1

a . 2

当x ≥x ≥

12

)(x+1)(a+1),由a>2,a 时,覼(x =x2+2x -a=-

2

1. 孙福明.二次函数压轴题的解题策略[J ].数学通讯,2003(15).

1

得x>1,从而x>-1时,又覼′(x )(x+1),故覼(x )在a ,=22

高中版

2. 于亦香.对一道函数绝对值问题的探究[J ].中学数学,2012(7).■

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2013年1月

解法探究

教学参谋

含参数及绝对值的二次函数解题策略初探

筅江苏省无锡高等师范学校

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,由于呈现综合性强、解题难度大等特点,更是成出命题立意新颖、

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.

故1

x 2-x+a,x ≥0,

解析:y=作出图像,如图1所示. 此曲线

x 2+x+a,x

1,要使y=1与其有4

1

4个交点,只需a -

5. 4

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

一、知识梳理

)基本的绝对值函数主要包括y=覼(x (x )和y=覼1

两种类型,由于自变量x 的取值被分成若干不同的区间,因此,绝对值函数在不同的区间有不同的表达式:

(x ),(x )(x ),覼覼≥0,覼x ≥0,

(x )(x )=y=覼y=覼=

(x ),(x )(-x ),-覼覼

)绝对值函数其图像作法也应依不同区间分别来2

作:作y=覼(x )的图像在x 轴下方的部(x 的图像可将y=覼分翻折到x 轴上方,其余部分不变;作y=覼(x )的图像可先作出y=覼(x )当x ≥0时的图像,再利用偶函数的图像关于y 轴对称,作出y=覼(x )(x

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)若函数覼(x )=

00

(x 1,(x 1))对任意a ∈(-1,x 2+x+a-b 图像上存在点P 覼3]求b 的最小值. 都不在x 轴上方,

解析:由已知,对任意

(-1,,存在x 有覼(x )a ∈3]即x+a≤-x +b.可令≤0,

2

)g (=|x+3|1x

(x )=-x 2+by h

)=|x+1|g (2x

(x )(x )函g =x+a,h =-x 2+b,数g (x )与h (x )的图像如图当a=3或-1时,有g ()2,=1x

-3

-1O 1图2

x

)(x )与h (x )的图像位置可g (=x-1. 比较函数g x+3,2x 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y=

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y=x-x +a

2

x+3,

2

消去y 有x 2+x+3-b=0,由Δ=0解得b=

y=-x +b,

1111. 故b 的最小值为. 44

点评:本题将已知条件转化为坌a ∈(-1,3],埚x 有

高中版

有4个交点,则实数a 的取值范围是________.

83

教学参谋

新颖试题

2013年1月

经典试题魅力绽放

———对一道高考题的多种求解策略

筅江苏省丹阳市第六中学

试题:(2012年江苏19)如图,在平面直角坐标系xOy

朱万喜(特级教师)

BF 1交于点P .

(i )若AF 1-BF 2=姨,求直线AF 1的斜率;

2(ii )求证:PF 1+PF2是定值.

这道试题淡中见隽,突出了对解析法本质的考查,关运算能力和对几何图形的分析、处注了考生的思维能力、

理能力. 内涵丰富、清新脱俗,是一道值得我们进行深入

%

中,椭圆

x 2y 2

(a>b>0)的左、右焦点分别为F ()、+=101-c ,

a 2b 2

)(1,)和e 姨F (0.已知e 2c ,

2圆的离心率.

(1)求椭圆的方程;)设A 、(2B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线AF 1与直线BF 2平行,AF 2与

%

2

都在椭圆上,其中e 为椭

y A

P

F 1

O

F 2

B

x

探究的经典试题. 第(1)小题比较简单,答案是

x 22

+y=1,2

这里从略,我们将思考的重点放在第(2)小题的两小问

覼(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

a a 21

时单调递增,最小值为x ≥a 覼=;

224

当x

12

(x )(x -1)(a -1),故当11

(x )单调递增,当x

小值为覼(1)由于覼=a-1;

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)设函数覼(x )=

2

2a (a -2)a 2

(1)(a -1)-覼=-=>244

所以覼(x )的最小值为覼(1)0,=a-1.

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.

常数a 为实数)x 2+2x -a x ∈R ,.

(1)若覼(x )为偶函数,求实数a 的值;)设a>2,求函数覼(x )的最小值. (2

解析:(1)(略)a=0.

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

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.

参考文献:

(2)(x )覼=

1

x +2x -a ,x ≥a ,

2

2

x 2-2x+a,x

1

a . 2

当x ≥x ≥

12

)(x+1)(a+1),由a>2,a 时,覼(x =x2+2x -a=-

2

1. 孙福明.二次函数压轴题的解题策略[J ].数学通讯,2003(15).

1

得x>1,从而x>-1时,又覼′(x )(x+1),故覼(x )在a ,=22

高中版

2. 于亦香.对一道函数绝对值问题的探究[J ].中学数学,2012(7).■

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