[快樂數(shù)學(xué)]零點(diǎn)差問題——切線夾法
今天咱們來介紹一下零點(diǎn)差問題的解決方法。先從最基礎(chǔ)的一類開始說起。

你看到這題的第一反應(yīng)是不是極值點(diǎn)偏移?因?yàn)樗霈F(xiàn)了零點(diǎn)和關(guān)于零點(diǎn)的不等式。事實(shí)上,你確實(shí)可以稱它為類極值點(diǎn)偏移問題,但這不會對你有任何幫助。
你最好叫這類題為零點(diǎn)差問題,因?yàn)檫@樣你就記住了這類題的一個典型特征——零點(diǎn)的差。一般地,y=f(x)與直線y=m交于x1,x2兩點(diǎn),要求證x1-x2的絕對值大于或小于某個含m的式子的題就屬于零點(diǎn)差問題。
三個關(guān)鍵點(diǎn),
1.零點(diǎn)差的絕對值
2.含m的式子
3.直線y=m的交點(diǎn)
零點(diǎn)差問題我們介紹三種一般的解法。
1.切線夾
2.割線夾
3.曲線夾
切線夾適用于證明零點(diǎn)差小于某數(shù)的情況。
割線夾則在證明零點(diǎn)差大于某數(shù)時使用。
曲線夾在待證式出現(xiàn)根號時使用。
除此之外,零點(diǎn)差問題屬于雙變量問題我們之前介紹的方法仍然有可能適用。
第一期咱們先講最基礎(chǔ)的切線夾。

1.切線夾是什么?
切線夾就是用切線夾曲線。
切線夾是在解決這種

單峰函數(shù)與y=m形成零點(diǎn)的零點(diǎn)差小于某數(shù)時使用的方法。它的基本思路就是用函數(shù)上的兩條切線夾住曲線。就像這樣


這時切線的零點(diǎn)差就大于等于割線的零點(diǎn)差。
所以切線夾的難點(diǎn)就在于找切線。

2.怪?jǐn)?shù)突破
切線的尋找就必須要借助怪?jǐn)?shù)了。
像是某個數(shù)的某次方,對數(shù)值,指數(shù)值這些數(shù)平常很少出現(xiàn)且他們一旦出現(xiàn)很難消除就是我們要找的怪?jǐn)?shù)。

在這道題中出現(xiàn)里怪?jǐn)?shù)e的-3次方,因此我們要找的切線很有可能就是函數(shù)在e的-3次方的切線。

3.系數(shù)搭橋
找到了第一條切線后就要想辦法找第二條了。

題目右邊是切線的零點(diǎn)差,而我們已經(jīng)找到了第一條切線的零點(diǎn),所以我們可以用對比系數(shù)的方法找到第二條切線的零點(diǎn)進(jìn)而鎖定第二條切線。

4.實(shí)戰(zhàn)總結(jié)
剛剛那兩條是最基本的想法,但根據(jù)我實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)。。。。。
大部分題你靠這種方法都能輕松找到切點(diǎn)。但少部分題。。?;蛟S還是有困難。
這時可以用麻煩點(diǎn)的方法。
設(shè)切點(diǎn),求切線,令y=m解出零點(diǎn),再根據(jù)怪系數(shù)或怪常數(shù)這些怪?jǐn)?shù)得到第一條切線。
第二條切線也可以再走一遍這個流程。
這種方法比一開始看到e的-3次方直接猜切點(diǎn)橫坐標(biāo)的e的-3次方要準(zhǔn)。

5.題干信息
可是,這樣你還是很難找到切線。這時請回頭看第一問。零點(diǎn)差問題的第一問往往就是叫你求切線,這條切線往往就是你要找的第一條切線。(出題人也怕你做不出來)這時我們直接用系數(shù)找第二條切線就行。
比如這題

在真實(shí)的題目中會這樣出

第一問求的恰好就是第一條切線。

6.常見值猜測
如果這些都失效了,你就猜一些常見的數(shù)。如0,±1,±2,±e,正負(fù)1/e,函數(shù)的零點(diǎn)處這樣的切線。這是最后的不是辦法的辦法了。

7.答案書寫
剛剛說了挺多大道理,可你該在答卷上留下什么呢?

你就完全按照這個寫,最好能在旁邊配上切線夾曲線的圖。這樣就非常清晰了。
(前面的用構(gòu)造差函數(shù)的方法證明切線和曲線的位置關(guān)系不能丟)