内容正文:
4.5:函数的应用(二)
【考点梳理】
考点一:函数的零点
对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
方程、函数、图象之间的关系:
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轴有交点.
考点二: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,并且有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.
考点三:二分法
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.由函数的零点与相应方程根的关系,可用二分法来求方程的近似解.
考点四:用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤
1.确定零点x0的初始区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0.
2.求区间(a,b)的中点c.
3.计算f(c),并进一步确定零点所在的区间:
(1)若f(c)=0(此时x0=c),则c就是函数的零点;
(2)若f(a)·f(c)<0(此时x0∈(a,c)),则令b=c;
(3)若f(c)·f(b)<0(此时x0∈(c,b)),则令a=c.
4.判断是否达到精确度ε:若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤(2)~(4).
以上步骤可简化为:定区间,找中点,中值计算两边看;同号去,异号算,零点落在异号间;周而复始怎么办?精确度上来判断.
考点五:函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数型函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数型函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数型模型
f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0)
【题型归纳】
题型一:函数零点存在定理
1.(2023·全国·高一)已知是函数的一个零点,则( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·高一专题练习)方程的根所在区间是( )
A. B. C. D.
3.(2023春·浙江杭州·高一校联考阶段练习)函数的一个零点所在的一个区间是( )
A. B. C. D.
题型二:函数的零点区间求参数问题
4.(2023·全国·高一专题练习)若函数存在1个零点位于内,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2023·全国·高一专题练习)函数的一个零点在区间内,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(2023·全国·高一专题练习)函数的一个零点在区间内,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三:函数的零点个数求参数问题
7.(2023·全国·高一专题练习)已知函数,.若有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(2023秋·安徽淮北·高一淮北市实验高级中学校考期末)已知函数,若的零点个数为2,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
9.(2023秋·河南南阳·高一统考期末)若函数有两个零点,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
题型四:用二分法求函数f(x)零点近似值
10.(2023·全国·高一专题练习)用二分法可以求得方程的近似解(精确度为0.1)为( )
A. B.
C. D.
11.(2023·全国·高一专题练习)用二分法求函数在区间上的零点,要求精确度为时,所需二分区间的次数最少为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
12.(2023·全国·高一)函数的零点与的零点之差的绝对值不超过0.25,则函数可以是()
A. B. C. D.
题型五:函数与方程的综合问题
13.(2023秋·四川南充·高一四川省南充高级中学校考阶段练习)关于 的一元二次方恒有两个实数根.
(1)当 且两个根皆为负时, 求实数的取值范围.
(2)不等式 恒成立, 求实数的最大值.
14.(2023秋·上海松江·高一校考期末)已知函数.
(1)当时,求解的零点;
(2)若对任意的,不等式恒不成立,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的零点个数.
15.(2023·全国·高一专题练习)已知函数,,,且函数有三个零点.
(1)求的取值范围;
(2)若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值