内容正文:
考点08 函数与方程
【命题解读】
1结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系;
2.判断一元二次方程根的存在性及根的个数;
3.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解.
【命题预测】
1.函数零点个数、存在区间及方程解的确定与应用是高考热点,常与函数的图象与性质交汇命题,主要考 查函数与方程、转化与化归、数形结合思想,题型以选择题和填空题为主,属中、高档题;
3.预计2021年高考中,仍会对函数与方程进行重点考查.
【复习建议】
一、函数的零点
(1)函数零点的概念
对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数零点与方程根的关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;②f(a)·f(b)<0;则函数y=f(x)在
(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
二、二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
与x轴的交点
(x1,0),(x2,0)
(x1,0)
无交点
零点个数
2
1
0
三、常用结论与易错提醒
1.不满足零点存在性定理也可能有零点(如不变号零点).
2.由函数y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示.所以f(a)·f(b)<0是图象连续的函数y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.
3.若函数f(x)在[a,b]上单调,且f(x)的图象是连续不断的一条曲线,则f(a)·f(b)<0⇒函数f(x)在[a,b]上只有一个零点.
考向一 判断函数零点所在区间
方法技巧
确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法
1.利用函数零点的存在性定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0,若有,则函数y=f(x)在区间[a,b]内必有零点.
2.数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
典例1 (1)(2020·郑州名校联考)已知实数a,b满足2a=3,3b=2,则函数f(x)=ax+x-b的零点所在的区间是( )
A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)
(2)若x0是方程x=x的解,则x0属于区间( )
A. B. C. D.
【答案】 (1)B (2)C
【解析】
(1)∵2a=3,3b=2,∴a>1,0<b<1,又f(x)=ax+x-b是单调递增函数,∴f(-1)=-1-b<0,f(0)=1-b>0,∴f(x)在区间(-1,0)上存在零点.故选B.
(2)令g(x)=x,f(x)=x,则g(0)=1>f(0)=0,g=<f=,g=>f=,结合图象可得<x0<.
考向二 确定函数零点的个数
函数零点个数的判断方法
(1)直接求零点.
(2)利用零点存在性定理再结合函数的单调性确定零点个数.
(3)利用函数图像的交点个数判断.
典例1 函数f(x)=|x-2|-ln x零点的个数为 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】
选C.作出函数y=|x-2|与g(x)=ln x的图像,如图所示.由图像可知两个函数的图像有两个交点,即函数f(x)在定义域内有2个零点.
典例2 函数的零点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】
【分析】
令,解出方程即可判断零点个数.
【详解】
当时,,解得,
,,当时,,解得,
综上有2个零点.故选:C.
【点睛】
本题考查函数零点个数的判断,属于基础题.
考向三 由函数有零点(方根有根)求参数
已知函数有零点(方根有根)求参数值常用的方法:
(1)直接法,直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法,先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后观察求解.
典例1 已知函数,,若恰有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用数形结合的方法,作出函数的图象,简单判断即可.
【详解】
依题意,函数的图象与直线有两个交点,
作出函数图象如下图所示,
由图可知,要使函数的图象与直线有两个交点,则,即.
故选:B.
【点睛】
本题考查函数零点问题,掌握三种等价形式:函数