高考数学总复习第四讲参数问题Word格式文档下载.docx
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求a、b及f(x)
解
当a=0时,显然不符合题设条件,故a≠0,于是可由题设条件画出f(x)的草图.如图所示
由图知,x=-2和x=6是方程
的两根,a<
0利用一元二次方程的根与系数的关系,得:
解得
∴
例2.已知函数
是奇函数,当x>
0时,f(x)有最小值2,并且x>
0时,f(x)的递增区间
求函数f(x)的解析式.
解∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)
即
,从而求得c=0
∵a>
0,b>
0,当x>
0时,
当且仅当
,即
时取等号.
即当
时,f(x)取最小值
,得a=b2
∵x>
0时,f(x)的递增区间是
,故
时,f(x)取得最小值
,故a=4,从而b=2
∴
.
注:
本题给出函数f(x)的表达形式,欲求f(x)的解析式,就是利用待定系数法,根据题设条件求出a、b、c的值,
例3.已知数列{an}的通项
,是否存在等差数列{bn},使
,对一切自然数n都成立,并说明理由.
分析
题目给出的条件是等式,等差数列{bn}具有确定的形式,可设bn=a1+(n-1)d或bn=pn+q,这两者是等价的,可利用待定系数法,根据题设条件看参数a1,d或p,q的值是否存在.
解法一:
假设存在等差数列{bn},使
对一切自然数n都成立.
设
(p,q为待定系数),则
令n=1,得p+q=4
①
令n=2,得5p+3q=18
②
由①②联立,解得p=3,q=1故bn=3n+1,但这样得到的{bn}只是必要条件,也就是还必须证明其充分性,需用数学归纳法证明:
对一切自然数n,等式:
成立
(证明略)
解法二:
可设
,请同学们自行完成.
(2)用待定系数法求曲线方程
含参数的曲线方程中,参数值确定,方程随之确定,这就为求曲线方程提供了一种有效方法——待定系数法,这是平面解析几何的重要内容.
例4.已知抛物线的对称轴与y轴平行,顶点到原点的距离为5;
若将抛物线向上移3个单位,则在x轴上截得的线段为原抛物线在x轴上截得线段的一半;
若将抛物线向左平移1个单位,则抛物线过原点,求抛物线的方程.
解
根据题设可设所求的抛物线方程为:
其中h,a,k为待定系数,因此,必须建立关于h,a,k的三个独立等式.
由顶点到原点的距离为5,知
由抛物线(*)向上平移3个单位后的方程为:
令y=0,得方程:
,设其二根为x1,x2,则在x轴上截得线段长为:
在原抛物线(*)中,令y=0,得
设其二根式为x3,x4,则在x轴上截得的线段长为:
依题意有:
②
又由抛物线(*)向左平移1个单位后的方程:
过原点,得
③
由①②③联立,解方程组得:
故所求抛物线方程为:
例5.若双曲线C满足下列三个条件:
①C的实轴在y轴上;
②渐近线方程为:
;
③当A(5,2)到此双曲线上动点P的最小距离为3.
求双曲线C的方程.
由
故所求双曲线的中心为(0,2),又实轴在y轴上,故设双曲线方程
为
(*)
由渐近线的斜率知:
即b=2a
故所求方程(*)化简为:
设双曲线上点P(x,y)到点A(5,2)的距离为d,则
=
时,d2最小值5+a2
依题意有:
5+a2=9,∴a2=4
故所求双曲线C的方程为:
说明
引入含参数的曲线方程,用以表示具有某种共同性质的曲线系,再利用题设条件确定参数的值,从而求得曲线的方程,这种待定系数法,体现了引参求变,变中求定的思维策略.
2.含参数的方程与不等式
例6.设a∈R,且a≥0,在复数集C内解关于z的方程:
由原方程可得
,可知z为实数或纯虚数.
若z∈R,则
,由原方程化为
由于a≥0,判别式Δ=4+4a>
0恒成立.
故
若z为纯虚数,设
,原方程化为
判断式Δ=4(1-a),当
时,
此时,
当a>
0时,△<0,方程无实根,原方程无解,
综上,当
时,原方程的解是
0时,原方程的解是
例7.已知a∈R,解不等式
若a=0,则不等式等价于两个不等式组:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
当a<
0时,(Ⅰ)
(Ⅱ)
0时(Ⅰ)
解集为φ
综上:
当a<0时,解集为
当a=0时,解集为φ;
当a>0时,解集为
通过这一组含参数的方程与不等式的问题的分析研究可以看出,方程或不等式的解集与各项系数之间有着相互确定的密切关系,引入参数的思想方法,可深化对这种关系的认识提高相互转化的能力.
3.含参数的曲线方程与曲线的参数方程.
(1)含参数的曲线方程的应用.
例8.已知函数
(m为参数)
求证(Ⅰ)不论m取何值,此抛物线的顶点总在同一直线L上,(Ⅱ)任意一条平行于L且与抛物线相交的直线被各抛物线截得的线段长都相等.
将解析式变形为:
可知抛物线的顶点坐标是
即顶点轨迹的参数方程是
消去参数m,得
,说明不论m取何值,顶点均在直线L:
上.
(Ⅱ)设平行于L的直线L的方程为y=x+b,代入抛物线方程,得
当
时,直线L与抛物线有两个交点A和B.
=
与m无关
说明直线L被各抛物线截得的线段长都相等.
(2)曲线的参数方程的应用
例9.点P(x,y)在椭圆
上移动时,求函数
的最大值.
解析
显然,要设法将二元函数的最值问题转化为求一元函数的最值问题,因此选用该椭圆的参数方程.
由于
代入函数解析式中,
于是
令
于是
时,u有最大值.
时,u的最大值为
三、解题训练
1.函数
在一个周期内,当
时,y有最大值1,当
时,y有最小值–3,求函数解析式.
2.已知二次函数
,满足
,
,求f(-2)的取值范围.
3.是否存在常数a,b,c使得等式
对于一切自然数n都成立?
并证明.
4.已知
,试求a的取值范围,使
5.已知关于x的二次函数
在区间
内单调递增,求a的取值范围.
6.已知两点P(-2,2),Q(0,2)以及直线L∶y=x,设弦长为
的线段AB在直线L上移动,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.
7.已知两定点A(-1,0)、B(1,0),P是圆C:
上任意一点,求使
的最小值及相应的点P坐标.
8.过椭圆
的一个焦点F1作一直线交椭圆于M,N两点,设
,问α取何值时,|MN|等于椭圆短轴的长.
四、练习答案
1.
2.
3.存在常数a=3,b=11,c=10
4.
5.
6.
7.选用圆的参数方程:
最小值为20,此时点P坐标为
8.