内容正文:
第二章
培优增分系列(三) 微点突破——嵌套函数的零点问题
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一、确定嵌套函数零点的个数或方程解的个数
例1(1) 已知 <m></m> 则函数 <m></m> 的
零点个数是___.
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解析:由 <m></m> 得 <m></m> 或 <m></m> ,作出函数
<m></m> 的图象(图略).由图象知 <m></m> 与 <m></m> 的图象有2个交点,
<m></m> 与 <m></m> 的图象有3个交点.因此函数 <m></m> 的
零点有5个.
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(2)已知 <m></m> 为定义在 <m></m> 上的奇函数,当 <m></m> 时,
<m></m> 则关于 <m></m> 的方程 <m></m> 的
实数根个数为
A.6 B.7 C.8 D.9
√
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3
解析:由 <m></m> 可
得 <m></m> , <m></m> ,只需统
计 <m></m> , <m></m> 与 <m></m> 的交
点个数即可.由奇函数可先作出 <m></m>
在作图的过程中,注意确定分段函数的边界点属于哪一段区间.故选B.
的图象, <m></m> 时, <m></m> ,则 <m></m> 的图象只需将
<m></m> 的图象纵坐标缩为一半即可.正半轴图象完成后可再利用奇函数
的性质作出负半轴图象.通过数形结合可得共有7个交点.
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确定复合函数零点的个数或方程解的个数问题:关于复合函数
<m></m> 的零点的个数或方程解的个数问题,先换元解套,令
<m></m> ,则 <m></m> ,再作出 <m></m> 与 <m></m> 的图象.由 <m></m>
的图象观察有几个 <m></m> 的值满足条件,结合 <m></m> 的值观察 <m></m> 的图象,求
出每一个 <m></m> 被几个 <m></m> 对应,将 <m></m> 的个数汇总后即为 <m></m> 的根的个
数,即“从外到内”.此法称为双图象法.
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二、已知函数零点的个数,求参数的取值范围
例2(1) 已知函数 <m></m> 若关于 <m></m> 的函数
<m></m> 有8个不同的零点,则实数 <m></m> 的取值范围为
A. <m></m> B. <m></m> C. <m></m> D. <m></m>
√
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解析:因为函数
<m></m>
作出 <m></m> 的简图,如图所示.
由图象可得, <m></m> 在 <m></m> 上任意取一个值,都有四个不同的 <m></m> 值与之对
应.再结合题中函数 <m></m> 有8个不同的零点,可得关于 <m></m>
的方程 <m></m> 有两个不同的实数根 <m></m> , <m></m> ,且 <m></m> ,
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<m></m> ,所以 <m></m> 解得 <m></m> .故选C.
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(2)已知函数 <m></m> 若关于 <m></m> 的方程 <m></m> 有且仅
有一个实数解,则实数 <m></m> 的取值范围是_______________.
<m></m>
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9
解析:若 <m></m> ,当 <m></m> 时, <m></m> ,故
<m></m> 有无数解,不符合题意,
故 <m></m> .显然当 <m></m> 时, <m></m> ,故
<m></m> 的根为1,从而 <m></m> 有唯一根,
即为 <m></m> 有唯一根,而 <m></m> 时,
<m></m> 有唯一根 <m></m> ,故 <m></m> 在 <m></m> 上无根.当 <m></m> 在
<m></m> 上有根时,可得 <m></m> ,故由 <m></m> 在 <m></m> 上无根可
知 <m></m> 或 <m></m> .
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(3)已知函数 <m></m> , <m></m> 若方程
<m></m> 有4个不同的实数根,则实数 <m></m> 的取值范围是______.
<m></m>
解析:令 <m></m> ,则原方程化为 <m></m> ,易知方程 <m></m> 在
<m></m> 上有2个不同的解,则原方程有4个解等价于函数 <m></m>
与 <m></m> 的图象有2个不同的交点,作出函数 <m></m> 的图象如图,
由图象可知,当 <m></m> 时,函数 <m></m> 与 <m></m> 有2个不同
的交点,即所求 <m></m> 的取值范围是 <m></m> .
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已知复合函数零点的个数,求参数的取值范围的问题:关于已知复合函数 <m></m> 零点的个数,求参数的取值范围的问题,先换元解套,