内容正文:
4.5 函数的运用(二)
考点讲解
考点1:求函数的零点
【例1】(1)求函数f(x)=的零点;
(2)已知函数f(x)=ax-b(a≠0)的零点为3,求函数g(x)=bx2+ax的零点.
【方法技巧】函数零点的求法
(1)代数法:求方程fx=0的实数根.
(2)几何法:对于不能用求根公式的方程fx=0,可以将它与函数y=fx的图象联系起来.图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点.
【针对训练】
1.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出;否则,请说明理由.
(1)f(x)=x2+7x+6; (2)f(x)=1-log2(x+3);
(3)f(x)=2x-1-3; (4)f(x)=.
考点2:判断函数零点所在的区间
【例2】(1)函数f(x)=ln(x+1)-的零点所在的大致区间是( )
A.(3,4) B.(2,e)
C.(1,2) D.(0,1)
(2)根据表格内的数据,可以断定方程ex-x-3=0的一个根所在区间是( )
x
-1
0
1
2
3
ex
0.37
1
2.72
7.39
20.08
x+3
2
3
4
5
6
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
【方法技巧】判断函数零点所在区间的三个步骤
(1)代入:将区间端点值代入函数求出函数的值.
(2)判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断.
(3)结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.
【针对训练】
2.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )
A.-2 B.0
C.1 D.3
考点3:函数零点的个数
[探究问题]
1.方程f(x)=a的根的个数与函数y=f(x)及y=a的图象交点个数什么关系?
2.若函数g(x)=f(x)-a有零点,如何求实数a的范围?
【例3】 已知0<a<1,则函数y=a|x|-|logax|的零点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式探究】
1.把本例函数“y=a|x|-|logax|”改为“y=2x|logax|-1”,再判断其零点个数.
2. 若把本例条件换成“函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点”,求实数b的取值范围.
考点4:二分法的概念
【例4】 已知函数f(x)的图象如图所示,其中零点的个数与可以用二分法求解的个数分别为( )
A.4,4 B.3,4 C.5,4 D.4,3
【方法技巧】
判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适合,对函数的不变号零点不适合.
【针对训练】
4.下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是( )
A B C D
考点5:用二分法求函数零点的近似值
[探究问题]
1.用二分法求方程的近似解,如何决定步骤的结束?
2.用二分法求方程的近似解时,精确度不同对零点有影响吗?
【例5】 求函数f(x)=x3-3x2-9x+1的一个负零点(精确度0.01).
【变式探究】
1.(变条件)求本例函数f(x)在区间[-2,-1]上精确度为0.1的一个零点近似值.
3. 若将本例函数改为“f(x)=x3+2x2-3x-6”,如何求该函数的正数零点?(精确度0.1)
【方法技巧】利用二分法求方程近似解的过程图示
考点六:利用已知函数模型解决实际问题
【例6】 物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却规律来描述,设物体的初始温度是T0,经过一定时间t后的温度是T,则T-Ta=(T0-Ta)×,其中Ta表示环境温度,h称为半衰期,现有一杯用88 ℃热水冲的速溶咖啡,放在24 ℃的房间中,如果咖啡降温到40 ℃需要20 min,那么降温到32 ℃时,需要多长时间?
【方法技巧】
已知函数模型解决实际问题,往往给出的函数解析式含有参数,需要将题中的数据代入函数模型,求得函数模型中的参数,再将问题转化为已知函数解析式求函数值或自变量的值.
【针对训练】
6.某种商品在近30天内每件的销售价格P(元)和时间t(天)的函数关系为:
P=(t∈N*)
设该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系为Q=40-t(0<t≤30,t∈N*),求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大是第几天?
考点7:自建确定性函数模型解决实际问题
【例7】 牧场中羊群的最大畜养量为m只,为保证羊群的生长空间,实际畜养量不能达到最大畜养量,必须留出适当的空闲量.已知羊群的年增长量