内容正文:
微专题九 函数零点的判定与证明
一、基础知识:
1、函数的零点:一般地,对于函数,我们把方程的实数根叫作函数的零点。
2、零点存在性定理:如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内必有零点,即,使得
注:零点存在性定理使用的前提是在区间连续,如果是分段的,那么零点不一定存在
3、函数单调性对零点个数的影响:如果一个连续函数是单调函数,那么它的零点至多有一个。因此分析一个函数零点的个数前,可尝试判断函数是否单调
4、几个“不一定”与“一定”(假设在区间连续)
(1)若,则“一定”存在零点,但“不一定”只有一个零点。要分析的性质与图像,如果单调,则“一定”只有一个零点
(2)若,则“不一定”存在零点,也“不一定”没有零点。如果单调,那么“一定”没有零点
(3)如果在区间中存在零点,则的符号是“不确定”的,受函数性质与图像影响。如果单调,则一定小于0
5、零点与单调性配合可确定函数的符号:是一个在单增连续函数,是的零点,且,则时,;时,
6、判断函数单调性的方法:
(1)可直接判断的几个结论:
① 若为增(减)函数,则也为增(减)函数
② 若为增函数,则为减函数;同样,若为减函数,则为增函数
③ 若为增函数,且,则为增函数
(2)复合函数单调性:判断的单调性可分别判断与的单调性(注意要利用的范围求出的范围),若,均为增函数或均为减函数,则单调递增;若,一增一减,则单调递减(此规律可简记为“同增异减”)
(3)利用导数进行判断——求出单调区间从而也可作出图像
7、证明零点存在的步骤:
(1)将所证等式中的所有项移至等号一侧,以便于构造函数
(2)判断是否要对表达式进行合理变形,然后将表达式设为函数
(3)分析函数的性质,并考虑在已知范围内寻找端点函数值异号的区间
(4)利用零点存在性定理证明零点存在
例1:函数的零点所在的一个区间是( )
A. B. C. D.
例2:函数的零点所在的大致区间是( )
A. B. C. D.
【名师点睛】:(1)本题在处理时,是利用对数的性质得到其的一个趋势,从而确定符号。那么处理零点问题遇到无法计算的点时也要善于估计函数值的取向。
(2)本题在估计出时,后,也可举一个具体的函数值为负数的例子来说明,比如。正是在已分析清楚函数趋势的前提下,才能保证快速找到合适的例子。
例3:(2019,浙江模拟)已知是函数的一个零点,若,则( )
A. B.
C. D.
例4:已知函数,当时,函数的零点,则________
例5:定义方程的实数根叫做函数的“新驻点”,若的“新驻点”分别为,则( )
A. B. C. D.
例6:若函数的零点与的零点之差的绝对值不超过, 则可以是( )
A. B.
C. D.
例7:设函数,若实数分别是的零点,则( )
A. B.
C. D.
例8:已知定义在上的函数,求证:存在唯一的零点,且零点属于
【名师点睛】:如果函数在单调递增,则在中,,即函数值与自变量一一对应。在解答题中常用这个结论证明零点的唯一性
例9:(2019年,天津模拟)已知,函数(的图像连续不断)
(1)求的单调区间
(2)当时,证明:存在,使得
【名师点睛】:(1)在证明存在某个点的函数值与常数相等时,往往可以将常数挪至函数的一侧并构造函数,从而将问题转化成为证明函数存在零点的问题。
(2)本题在寻找小于零的点时,先观察表达式的特点:,意味着只要取得足够大,早晚比要大的多,所以只需要取较大的自变量便可以找到的点。选择也可,选择等等也可以。
例10:已知函数,其中常数,若有两个零点,求证:
(
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微专题九 函数零点的判定与证明
一、基础知识:
1、函数的零点:一般地,对于函数,我们把方程的实数根叫作函数的零点。
2、零点存在性定理:如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内必有零点,即,使得
注:零点存在性定理使用的前提是在区间连续,如果是分段的,那么零点不一定存在
3、函数单调性对零点个数的影响:如果一个连续函数是单调函数,那么它的零点至多有一个。因