内容正文:
考向13 函数的零点及 函数的应用
【2022·北京·高考真题】若函数的一个零点为,则________;________.
【答案】 1
【解析】
【分析】
先代入零点,求得A的值,再将函数化简为,代入自变量,计算即可.
【详解】
∵,∴
∴
故答案为:1,
【2021·北京·高考真题】已知函数,给出下列四个结论:
①若,恰 有2个零点;
②存在负数,使得恰有1个零点;
③存在负数,使得恰有3个零点;
④存在正数,使得恰有3个零点.
其中所有正确结论的序号是_______.
【答案】①②④
【解析】
【分析】
由可得出,考查直线与曲线的左、右支分别相切的情形,利用方程思想以及数形结合可判断各选项的正误.
【详解】
对于①,当时,由,可得或,①正确;
对于②,考查直线与曲线相切于点,
对函数求导得,由题意可得,解得,
所以,存在,使得只有一个零点,②正确;
对于③,当直线过点时,,解得,
所以,当时,直线与曲线有两个交点,
若函数有三个零点,则直线与曲线有两个交点,
直线与曲线有一个交点,所以,,此不等式无解,
因此,不存在,使得函数有三个零点,③错误;
对于④,考查直线与曲线相切于点,
对函数求导得,由题意可得,解得,
所以,当时,函数有三个零点,④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】
思路点睛:已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究函数的零点问题,求解此类问题的一般步骤:
(1)转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;
(2)列式,即根据函数的零点存在定理或结合函数的图象列出关系式;
(3)得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.
1.判断函数y=f(x)在某个区间上是否存在零点,主要利用函数零点的存在性定理进行判断.首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,然后看是否有.若有,则函数在区间内必有零点.
2.判断函数y=f(x)的零点个数时,常用以下方法:
(1)解方程:当对应方程易解时,可通过解方程,判断函数零点的个数;
(2)根据函数的性质结合已知条件进行判断;
(3)通过数形结合进行判断,画函数图象,观察图象与轴交点的个数来判断.
3.已知函数有零点(方程有根),求参数的取值范围常用的方法:
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,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,再转化成求函数值域问题加以解决.
(3)数形结合法: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,再数形结合求解.
4.解决函数应用问题的步骤
(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;
(3)解模:求解数学模型,得出数学结论;
(4)还原:将数学结论还原为实际问题的意义.
判断函数零点个数的方法:
(1)利用零点存在性定理判断法;
(2)代数法:求方程的实数根;
(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.
一、函数的零点
对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
二、方程的根与函数零点的关系
方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
三、零点存在性定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
1.(2022·河南安阳·模拟预测(文))已知函数经过点,且在上只有一个零点,则的最大值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】因为经过点,
所以,因为,所以,
即,令,
因为,所以,
因为在上只有一个零点,
所以有,所以的最大值为,
故选:C
2.(2022·北京工业大学附属中学三模)已知实数是方程的一个解,是方程的一个解,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:依题意,,
即,,所以,
即或,
所以或;
故选:B
3.(2022·新疆克拉玛依·三模(理))函数在区间上的所有零点之和为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:因为,令,即,当时显然不成立,
当时,作出和的图象,如图,
它们关于点对称,
由图象可知它们在上有4个交点,且关于点对称,每对称的两个点的横坐标和为,所以4个点的横坐标之和为.
故选:C.
4.(2022·广东惠州·二模)函数的图像与函数的图像的交点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.0
【答案】C
【解析】在上是增函数,在和上是减函数,在和上是增函数,,,,
作出函数的图像,如图