内容正文:
第08讲 函数与方程
1.函数的零点与方程的解
(1)函数零点的概念
对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数零点与方程实数解的关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有公共点.
(3)函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
2.二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
一.函数零点所在区间的判定
例1.(1)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
(2)函数的图象与函数的图象交点所在的区间可能为( )
A. B. C. D.
(3)方程的解所在的区间为( )
A. B. C. D.
(4)(多选)下列函数中,在区间上存在唯一零点的有( )
A.
B.
C.
D.
(5)用二分法求方程在区间内的实根,下一个有根区间是( )
A. B. C. D.
(6)函数的零点所在区间为,则____________.
【复习指导】:确定函数零点所在区间的常用方法
(1)利用函数零点存在定理: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.
二.函数零点个数的判定
例2.(1)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
(2)函数的零点的个数是( )
A. B. C. D.
(3)已知函数,则函数的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
(4)设函数,则函数的零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
(5)已知函数则函数的零点个数为______________.
【复习指导】:函数零点个数的判定有下列几种方法
(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,那么有几个解就有几个零点.
(2)零点存在定理:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.
(3)画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
三.函数零点的应用
命题点1 根据函数零点个数求参数
例3.(1)已知函数,若关于x的方程有四个不同的解,则实数m的取值集合为( )
A. B. C. D.
(2)若关于的方程在区间上仅有一个实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
(3)已知函数的零点是和,则________.
(4)若函数有两个不同的零点,则实数的取值范围为__________.
(5)已知是函数的一个零点,且,,则a的取值范围是______.
(6)若函数,方程有两解,则实数m的取值范围为______ .
命题点2 根据函数零点范围求参数
例4.(1)若函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内存在一个零点,则a的取值范围是( )
A. B. C.(-∞,-1) D.(-∞,-1)∪
(2)关于的方程在上有两个不相等的实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(3)若关于的方程在上有实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(4)若函数在上有3个零点,则实数a的取值范围为______.
(5)设函数f(x)=log3-a在区间(1,2)内有零点,则实数a的取值范围是________.
命题点3 数形结合法求解函数零点问题
例5.(1)已知()是函数的一个零点,若, ,则( )
A., B.,
C., D.,
(2)已知是函数的一个零点,若,则( )
A., B.,
C., D.,
(3)已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
(4)若方程在 内有解,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
(5)已知函数y=的图象与函数y=kx-2的图象恰有两个交点,则实数k的取值范围是________.
【复习指导】:已知函数零点求参数的范围的常用方法,(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