内容正文:
专题03 零点之数形结合法
【方法点拨】
1.函数的零点就是函数图象与x轴交点的横坐标,解决实际问题时,往往需分离函数,将零点个数问题转化为两个函数图象交点个数问题,将零点所在区间问题,转化为交点的横坐标所在区间问题.
2.利用数形结合解决零点问题,分离函数的基本策略是:一静一动,一直一曲,动直线、静曲线.
3. 利用数形结合解决零点问题时,一般考察其“临界”状态为切线情形,需运用导数等知识加以解决.
【典型题示例】
例1 (2020·南通基地校一联考·14)已知函数与的零点分别为 和.若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】将问题转化为函数与函数和交点的大小问题,作出函数图像,观察图像可得结果.
【解析】由,得,
对于函数,在上单调递增,在上单调递减,
由,得,
对于,得在上单调递增,在上单调递减,最大值为,其图像如图,
令得,
要,则直线要在点下方,
,
∴实数的取值范围是.
例2 (2020·江苏七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、连云港、宿迁)三模·13)已知函数,若函数有且仅有四个不同的零点,则实数k的取值范围是 .
【答案】(27,)
【解析】易知是偶函数,
问题可转化为有且仅有两个不同的零点.
分离函数得,由图形易知k>0,
问题进一步转化为有两个交点问题.
设两个函数图象的公切点为
则,解得,
所以当时,即k>27时,上述两个函数图象有两个交点
综上所述,实数k的取值范围是(27,).
【巩固训练】
1. 已知函数有零点,则实数的取值范围是____________.
2. 已知函数有四个零点,则实数的取值范围是__________.
3. 已知e为自然对数的底数,若方程|xlnx—ex+e|=mx在区间[,e2]上有三个不同实数根,则实数m的取值范围是________.
4. (2020·南通中学·二调)已知函数有两个零点,函数有两个零点,满足,则实数的取值范围为 .
5. (2020·天一中学·12月考)已知函数,若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是_____.
【参考答案】
1. 【答案】
2. 【答案】
3. 【答案】
【解析】方程两边同时除以,令,问题转化为与的图象在区间[,e2]上有三个交点.
∵,
∴当时,,减;当时,,增.
故当时,取得极小值,