内容正文:
考点08 函数与方程
【命题趋势】
本节是高考的热点,主要考查:(1)利用零点存在性定理判断零点是否存在以及零点所在区间;(2)判断函数零点、方程根的个数;(3)根据零点(方程根)的情况求参数的取值范围;(4)函数模型及应用.一般出现在选择题和填空题的后两题,有时与导数综合作为解答题的一问呈现,难度较大.
【重要考向】
本节通过零点问题考查函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想的运用,以及考生的逻辑推理、直观想象和数学运算核心素养.
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.函数的零点所在的大致区间是( )
A. B.
C. D.
答案及解析:
1.C解答:,
函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∵f(3)=ln3-1>0,f(e)=lne-=1-<0,
∴f(3)·f(e)<0,∴在区间(e,3)内函数f(x)存在零点.故选C.
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】
2.已知f(x)是定义在R上周期为2的偶函数,且当时,,则函数的零点个数是( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
答案及解析:
4.D当时,,函数的周期为2,时,,可作出函数的图象;图象关于轴对称的偶函数,函数的零点,即为函数图象交点横坐标,当时,,此时函数图象无交点,如图:
又两函数在上有4个交点,由对称性知它们在上也有4个交点,且它们关于直线轴对称,可得函数的零点个数为8,故选D.
点睛:本题主要考查了周期函数与对数函数的图象,数形结合是高考中常用的方法,考查数形结合,本题属于基础题;函数和图象交点的个数即函数的零点个数,分别作出函数y=f(x),y=log5|x-1|的图象,结合函数的对称性,利用数形结合法进行求解.
由函数有零点(方程有根)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】
3.已知函数,若方程有且只有三个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案及解析:
3.D分析:先将有且只有三个不同的实数根转化为两函数有三个交点的问题,结合函数图像,即可求出结果.
解答:由得,即,设,,的顶点在直线上,而与的交点坐标为,,联立,可得,由,得,
结合函数,的图像可得,要使有且只有三个不同的实数根,只需.
故选D.
点拨:本题主要考查函数与方程的应用,通常情况下,需要构造函数,结合函数的单调性和图像来处理,属于中档试题.
1.函数的零点所在一个区间是( )
A. (-2,-1) B. (-1,0) C. (0,1) D. (1,2)
2.已知函数的图象是连续不间断的曲线,且有如下的对应值:
1
2
3
4
5
6
113
-35
-48
11.5
-5.6
7.8
则函数在区间[1,6]上的零点至少有( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
3.已知函数若函数恰有3个零点,则实数a的取值范围为________.
1.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)设是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
2.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
3.(2020年高考天津)已知函数若函数恰有4个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2019年高考浙江)设a,b∈R,函数f(x)=若函数y=f(x)-ax-b恰有3个零点,则( ) A.a<-1,b<0 B.a<-1,b>0 C.a>-1,b<0 D.a>-1,b>0
5.(2018年高考全国I卷理)已知函数f(x)=g(x)=f(x)+x+a,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,+∞)
6.(2018年高考天津