让图像“说话”

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  函数的图像是函数的直观表示方法,是研究函数性质的重要手段,图像提供的直观信息为研究函数的性质和探求解题思路指明了方向.因此,具有让图像“说话”的意识及较为准确地画出函数的图像,是解题成功的“秘诀”之一.
  例1(2012江苏高考14题)已知正数a,b,c满足:5c-3a≤b≤4c-a,clnb≥a+clnc,则ba的取值范围是.
  解析:原不等式等价于5?ca-3≤ba≤4?ca-1,
  lnbc≥ac,
  x>0,
  y>0.,
  令y=ba,x=ca,则bc=yx,
  于是上述不等式组转化为:5x-3≤y≤4x-1,
  lnyx≥1x.y≥5x-3;
  y≤4x-1;
  y≥x?e1x..
  分别画出上述不等式表示的可行域,其中,函数y=x?e1x在[0,+∞)上的图像考察如下:
  y′=e1x+x?e1x?(-1x2)=e1x?x-1x,
  01时,y′>0.
  ∴x=1时函数取极小值e.从而可以画出函数y=x?e1x的图像简图,如图所示.
  由图可知:e≤y≤7.
  点评:受所求目标“ba”的启发,化比式,集中参数,减少变量,把原来的条件等价转化为关于x,y的不等式组,这些都是容易想到的.但是不少考生反映,面对函数y=x?e1x这幅陌生的面孔,不知所措,往往选择放弃.其实,画出函数的图像,让图像“说话”,可行域(图阴影部分)自然就露出面目了.
  而研究函数y=x?e1x的图像常常需要求助于导数,求出极值点的位置,即可画出示意图,据此也就不难求出结论.
  例2(2012,江苏高考18题)若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.已知a,b是实数,1和—1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.
  (1)求a、b的值;
  (2)设函数g(x)的导函数g′(x)=f(x)+2,求g(x)的极值点;
  (3)设h(x)=f(f(x))-c,其中c∈[-2,2],求函数h(x)的零点的个数.
  解析:(1)由题设,f′(x)=3x2+2ax+b,且1,—1是方程f′(x)=3x2+2ax+b=0的两根,∴1+(-1)=-2a3,1×(-1)=b3,a=0,b=-3.
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