内容正文:
专题12函数与方程
一、核心体系
函数与方程
二、关键能力
学生应掌握函数的零点、方程的解、图象交点(横坐标)三者之间的灵活转化,以实现快速解决问题.
三、教学建议
从近三年高考情况来看,本讲一直是高考的热点,尤其是函数零点(方程的根)个数的判断及由零点存在性定理判断零点是否存。常常以基本初等函数为载体,结合函数的图象,判断方程根的存在性及根的个数,或利用函数零点确定参数的取值范围等.也可与导数结合考查.题目的难度起伏较大.
四、高频考点
1.函数的零点
(1)函数零点的定义
对于函数y=f(x) (x∈D),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x) (x∈D)的零点.
(2)几个等价关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(3)函数零点的判定(零点存在性定理)
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个__c__也就是方程f(x)=0的根.
2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系(☆☆☆)
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象
与x轴的交点
(x1,0),(x2,0)
(x1,0)
无交点
零点个数
2
1
0
四、重点题型
考点一、求解函数零点
例1-1(2019·全国卷Ⅲ)函数f(x)=2sin x-sin 2x在[0,2π]所有零点之和为
例1-2用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如下:
f(1.600 0)≈0.200
f(1.587 5)≈0.133
f(1.575 0)≈0.067
f(1.562 5)≈0.003
f(1.556 2)≈-0.029
f(1.550 0)≈-0.060
据此数据,可得方程3x-x-4=0的一个近似解为________(精确到0.01)
例1-3.已知函数f(x)=logax+x-b(a>0,且a≠1).当2<a<3<b<4时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n=________.
题组训练
1.(天津高考真题)已知函数,函数,则函数的所有零点之和为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图是函数f(x)的图象,它与x轴有4个不同的公共点.给出的下列四个区间之中,存在不能用二分法求出的零点,该零点所在的区间是( )
A.[-2.1,-1] B.[4.1,5]
C.[1.9,2.3] D.[5,6.1]
3.用二分法求函数在区间上的近似解,验证,给定精度为0.1,需将区间等分__________次.
考点二、判断函数零点个数
例2-1设表示不超过实数的最大整数(如,),则函数的零点个数为_______.
例2-2函数的零点一定位于区间( )
A. B. C. D.
例2-3已知函数是定义在区间上的偶函数,且当时,,则方程根的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
对点训练
1.函数,的零点个数是( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
2.函数的零点所在的大致区间为( )
A. B. C. D.
3.【多选题】在下列区间中,函数一定存在零点的区间为( )
A. B. C. D.
3.(2018·全国卷Ⅰ)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,+∞)
考点三、已知零点求参
例3-1.已知函数若函数有且只有两个不同的零点,则实数的取值可以是( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
例3-2.函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a的取值范围是( )
A.(1,3) B.(1,2) C.(0,3) D.(0,2)
题组训练
1.已知奇函数f(x)是R上的单调函数,若函数y=f(2x2+1)+f(λ-x)只有一个零点,则实数λ的值是( )
A. B. C.- D.-
2.已知函数f(x)=(a∈R),若函数f(x)在R上有两个零点, 则实数a的取值范围是( )
A.(0,1] B.[1,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,1]
3.(2022·苏州质检)函数f(x)=x·2x-kx-2在区间(1,2)内有零点,则实数k的取值范围是________.
考点五、二次函数零点分布
例4.若函数在区间(-1,1)上有两个不同的零点,则实数