一、运用函数思想求解方程问题
例1 求证不论a取什么实数,方程x2 - (a 2 + a)x+a - 2 = 0必有两个
不相等的实根。
析解:此题若用常规解法,求出判别式Δ是一个关于 a 的一元四次多项式,符号不宜判断。若用函数思想去分
析题意,设f(x) = x2 - (a2 +a)x+a - 2 = 0,要证明命题成立,只需证明 y=f(x)的图象与 x 轴有两个交点,由于它的开口向上,只要找到一个实数x0 ,使得f(x0 )<0。故y = f(x)的图象与x轴有两个交点,
因此命题成立。
例2(1993年高考试题)已知关于x的实系数二次方程x 2+ax+
b=0 有两个实数根α,β。证明:
(Ⅰ)如果|a|<2、|β|<2,那么,2|a|<4+b 且|b|<4;
(Ⅱ)如果 2|a|<4+b 且|b|<4,那么|a|<2、|β|<2。
分析:本题表面上看是方程问题,方程的根的分布与参数 a、b 满足关系, 如果用纯方程理论处理则十分烦琐,如果用函数思想来分析,将方程根的分布问题转化为函数图像与 x 轴交点问题,则可抓住其本质。
略解:(Ⅰ)(Ⅱ)的综合结果就是“2|α|<4+b 且|b|<4”与“α,β∈(-2,2)”等价。
由此可设 y = f(x) = x2+ax+b = 0,则只需作如下推理:
2|a|<4+b
α、β∈( - 2,2) 。
|b|<4
f(2)>0
(1)由图像可知α,β∈( - 2,2) ⇒ f( - 2)>0 ⇒
|b|=|α·β|<4
2|a|<4+b
(2)如果
|b|<4
⇒ 4+2a+b>0 ⇒
f(2)>0
f( - 2)>0 则
α、β在(-2,2)之内或(-2,2)之外,若α、β在(-2,2)之外,则| α·β|=|b|>4,这与|b|<4 矛盾,故α、β∈(-2,2)。
二、运用函数思想求解不等式问题
例3 m∈R, - 2 m ≤x<0,若不等式x2 - 6≤x·2m+1 恒成立,
求 m 的最大值。
分析:对于不等式问题,其本质仍是函数问题,用函数观点求解,使问题变得简单明了。
解:原不等式变形为x2 - 2m+1 ·x - 6≤0,当 - 2m ≤x<0时恒成
立。即函数f(x) = x2 - 2 m+1 ·x - 6当- 2m ≤x<0时,图像不在x轴
f( - 2m )≤0 上方。作其图如下,由图可知f(0)≤0
⇒ 22m+22m + 1- 6≤0
⇒ m≤ 1
2
∴m 1
的最大值为 2 。