内容正文:
考点14 函数与方程
1.函数零点的理解
(1)函数的零点、方程的根、函数图象与x轴的交点的横坐标,实质是同一个问题的三种不同表达形式,方程根的个数就是函数零点的个数,亦即函数图象与x轴交点的个数.
(2)变号零点与不变号零点
①若函数在零点x0左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数的变号零点.
②若函数在零点x0左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数的不变号零点.
③若函数在区间[a,b]上的图象是一条连续的曲线,则是在区间(a,b)内有零点的充分不必要条件.
要点诠释:如果函数最值为0,则不能用此方法求零点所在区间。
2.用二分法求曲线交点的坐标应注意的问题
(1)曲线交点坐标即为方程组的解,从而转化为求方程的根.
(2)求曲线与的交点的横坐标,实际上就是求函数的零点,即求的根.
要点诠释:如果函数的图象不能画出,应通过适当的变形转换成另外的函数。
3.关于用二分法求函数零点近似值的步骤需注意的问题
(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②、的值比较容易计算且.
(2)根据函数的零点与相应方程根的关系,求函数的零点与求相应方程的根是等价的.对于求方程的根,可以构造函数),函数的零点即为方程的根.
难度:★★★☆☆ 建议用时: 15分钟 正确率 : /11
1.(2019·全国高考真题(文))函数在的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】
令,得或,再根据x的取值范围可求得零点.
【详解】
由,
得或,,
.
在的零点个数是3,
故选B.
【点睛】
本题考查在一定范围内的函数的零点个数,渗透了直观想象和数学运算素养.采取特殊值法,利用数形结合和方程思想解题.
2.(2018·全国高考真题(理))函数在的零点个数为________.
【答案】
【分析】
求出的范围,再由函数值为零,得到的取值可得零点个数.
【详解】
详解:
由题可知,或
解得,或
故有3个零点.
【点睛】
本题主要考查三角函数的性质和函数的零点,属于基础题.
3.(2020·全国高考真题(理))若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
设,利用作差法结合的单调性即可得到答案.
【详解】
设,则为增函数,因为
所以,
所以,所以.
,
当时,,此时,有
当时,,此时,有,所以C、D错误.
故选:B.
【点晴】
本题主要考查函数与方程的综合应用,涉及到构造函数,利用函数的单调性比较大小,
4.(2019·浙江高考真题)已知,函数,若函数恰有三个零点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
当时,最多一个零点;当时,,利用导数研究函数的单调性,根据单调性画函数草图,根据草图可得.
【详解】
当时,,得;最多一个零点;
当时,,
,
当,即时,,在,上递增,最多一个零点.不合题意;
当,即时,令得,,函数递增,令得,,函数递减;函数最多有2个零点;
根据题意函数恰有3个零点函数在上有一个零点,在,上有2个零点,
如图:
且,
解得,,.
故选.
【点睛】
遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及两个参数,故按“一元化”想法,逐步分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底.
5.(2018·全国高考真题(理))已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)
【答案】C
【解析】
分析:首先根据g(x)存在2个零点,得到方程有两个解,将其转化为有两个解,即直线与曲线有两个交点,根据题中所给的函数解析式,画出函数的图像(将去掉),再画出直线,并将其上下移动,从图中可以发现,当时,满足与曲线有两个交点,从而求得结果.
详解:画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,
再画出直线,之后上下移动,
可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,
并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,
即方程有两个解,
也就是函数有两个零点,
此时满足,即,故选C.
点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.
6.(2021·浙江金华市·高一期末)函数,当时,,则的取值可以是( )
A.0 B.1
C.-1 D.
【答案】AB
【分析】
设,则在上为增函数,且,所以要满足当时,,只要有当时,,当时,,从而可得,得(),从而可得
【详解】
设,则在上为增函数