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每日一题[268] 残缺的藏宝图

2015年江苏省盐城市三模理科数学第14题:

若函数 有两个极值点

,其中
,且
,则方程
的实根个数为_______.


正确的答案是

个.

   函数

的导函数

于是方程

的实根实际上就是复合函数
的零点,其处理方法是从外向内逐层“剥开”.

根据以上分析,题中方程等价于

因此其实根个数就是函数
的图象与直线
以及直线
的交点个数的总和.这样一来,如何准确做出函数
的图象成了解决问题的关键.

如图,由

可以作出
的“示性函数”(决定函数值正负性质的部分因式)
的草图.又函数
的定义域为
,其在区间端点处的函数值
.此外题中告知

结合导函数图象与函数在

处的取值可以作出函数
的部分图象(缺失极值点
处的信息).据此“残图”可以确定直线
与函数
的图象交点数为

为了确定函数

的图象中残缺的部分,我们需要另外探寻一些特殊点.先考虑方程

进而可得

这样一来,我们可以断定
,因此选择
为特殊点进行探索.

事实上,

,于是我们“勘探”出在
左侧的未知领域有一片“绿洲”(函数值小于
的部分),而
就是这片绿洲的中心小镇.这样就有
,如图.这样直线
与函数
的图象有
个交点.

综上,题中方程的实根个数为

最后给出一个近似准确的图象,其中

注一     此类函数的零点问题在《函数的零点问题小结》一文中亦有提及.

注二    关于如何正确的画函数图形,可以参考《每日一题[261]画图也要有诀窍》.

注三     菁优网给出的解答(其中有漏洞):

http://www.jyeoo.com/math2/ques/detail/c61521a9-26e5-40ad-a722-c15d718391ce.

关于数海拾贝

“数海拾贝”由中国最顶尖的高中数学教研老师兰琦和金叶梅主编。第一个栏目《每日一题》,每天精选一道高中数学好题,从破题的思路,图文并茂的讲解到精辟到位的总结,同学们每天只要花上10分钟认真阅读和思考,一定能在两三个月获得明显的进步,在高考中取得好成绩。如果您想表达自己独到的见解(或有意见及建议),请发送至shsb@guangzixuexi.com。

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