关于求参数取值范围的两道高考题的探析

2014-10-21 19:55贾玉凤
数学学习与研究 2014年21期
关键词:切点理科切线

贾玉凤

高中数学中求参数取值范围的题目屡见不鲜,其解决方法也是多种多样,例如常用的分离参数法、数形结合法、特值验证法等.下面就本人对2014年全国(Ⅱ卷)高考数学(理科)试卷中出现的有关求参数取值范围的两道题的见解阐述如下.

一、2014年新课标卷Ⅱ高考(理科)第12题解析

题目:设函数f(x)=3sinπxm,若存在f(x)的极值点x0满足x20+fx02

A.-∞,-6∪6,+∞

B.-∞,-4∪4,+∞

C.-∞,-2∪2,+∞

D.-∞,-1∪1,+∞

分析1 作为选择题,看完题干后,要观察选项,找出选项间的差异,用特值等方法去排除错误答案,从而得到正确答案.

解法1 由题可知,f′(x)=3πmcosπxm,

而f′x0=0,所以3πmcosπx0m=0,

即πx0m=kπ+π2,k∈Z,

所以x0=mk+12,k∈Z.

而fx0=±3,

所以fx02=3.

所以原題转化为存在x0,使得x20+3

而存在x0,使得x20+3

当m=0时不成立;

当m≠0时,存在整数k,使得k+122

分析2 此题乍一看,形式较复杂,仔细再看,条件“x0是f(x)的极值点”很重要,可以作为一个突破点,从而可得到x0的值,再继续挖掘,会发现fx02竟然是常数3,极大程度上简化了此题.显然,利用熟悉的分离参数法即可解决.

解法2 由题可知,f′(x)=3πmcosπxm,

而f′x0=0,所以3πmcosπx0m=0,

即πx0m=kπ+π2,k∈Z,

所以x0=mk+12,k∈Z.而fx0=±3,

所以fx02=3.

所以原题转化为存在x0,使得x20+3

当m=0时不成立;

当m≠0时,存在整数k,使得k+122

令g(k)=k+122,k∈Z,h(m)=m2-3m2,

则只需h(m)大于g(k)的最小值即可.

而当整数k=0或k=-1时g(k)的最小值为14,

所以h(m)>14,即m2-3m2>14,

从而解得m2>4.所以选C.

分析3 在解题时,我们经常会通过转化的思想将陌生的问题转化为熟悉的问题,所以根据我们经常把“存在性问题”转化为“恒成立问题”的思想,也可以有以下解法.

解法3 法2中,当m≠0时,存在整数k,

使得k+122

即m2-3m2≤k+122对一切整数k恒成立,

所以m2-3m2≤14即可,即m2≤4且m≠0.

所以m2>4时,存在整数k,

使得k+122

即m<-2或m>2.选C.

二、2014年新课标卷Ⅱ高考(理科)第16题解析

题目:设点M(x0,1).若在圆O:x2+y2=1上存在点N,

使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是.

分析1 涉及圆的问题我们常会想到数形结合,所以

由图可得以下解法.

解法1 考虑到点M(x0,1)始终在圆O:x2+y2=1的一条切线y=1上,设切点为P0,1,所以想到过M(x0,1)

作圆O:x2+y2=1的另外一条切线MQ,切点为Q,

得到四边形OPMQ.显然要想在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,只需∠PMQ≥90°,所以M(x0,1)只能在y=1-1≤x0≤1上运动,所以x0∈[-1,1].

分析2 作为填空题,因为不展示过程,所以我们可以通过特殊值或图像的特殊状态求解.

解法2 直接利用特殊状态.

即当x0=±1时,过M(x0,1)作圆O:x2+y2=1的另外一条切线MQ,切点为Q,则Q即为N.

当x0<-1或x0>1时,过M(x0,1)作圆O:x2+y2=1的另外一条切线MQ,切点为Q,都会使得∠OMQ<45°,

由图可知,此时在圆O:x2+y2=1上不存在点N,使得∠OMN=45°;当-145°,由图可知,此时在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°.所以x0∈[-1,1].

通过以上两题的解法,我们发现,在解决求参数取值范围的题目时,我们既要学会一般的、常规的方法,即分离参数法、数形结合法等,还要根据具体的问题以及它们出现的形式而灵活地采取恰当的方法,如上述的转化法或特殊状态法等.

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