内容正文:
专题07 函数的应用(二)
一.函数的零点
(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)几何意义:函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标就是函数y=f(x)的零点.
(3)结论: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
二、函数零点的判定定理
条件
结论
函数y=f(x)在[a,b]上
y=f(x)在(a,b)内有零点
(1)图象是连续不断的曲线
(2)f(a)f(b)<0
三、二分法的定义
对于在区间[a,b]上连续不断且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.
四、判断函数y=f(x)是否存在零点的方法
(1)方程法:判断方程f(x)=0是否有实数解.
(2)图象法:判断函数y=f(x)的图象与x轴是否有交点.
(3)定理法:利用零点的判定定理来判断.
五、有关函数零点的三个结论
(1)若y=f (x)在闭区间[a,b]上的图象连续不断,且有f (a)·f (b)<0,则函数y=f (x)一定有零点.
(2)f (a)·f (b)<0是y=f (x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.
(3)若函数f (x)在[a,b]上是单调函数,且f (x)的图象连续不断,则f (a)·f (b)<0⇒函数f (x)在区间[a,b]上只有一个零点.
六、指数函数模型的应用
f (x)=abx+c(a,b,c为常数,a≠0,b>0,b≠1)
7、 对数函数模型的应用
f(x)=mlogax+n(m,n,a为常数,m≠0,a>0,a≠1)
8、 函数模型的应用
题型01: 求函数的零点
【典例1】(2023上·浙江温州·高一浙江省平阳中学校联考期中)若不等式的解集为,则函数的零点为( )
A.和 B.和 C.2和 D.和
【典例2】(2023上·吉林长春·高一汽车区第三中学校考期中)已知的零点为1和3,则 .
【规律方法】
函数零点的求法:
(1)代数法:求方程f(x)=0的实数根.
(2)几何法:与函数y=f(x)的图象联系起来,图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点.
题型02: 根据函数零点求解析式中的参数
【典例3】(2023下·湖南株洲·高一统考期中)已知函数的零点是2,则
【典例4】(2022上·广东佛山·高一校联考期中)已知二次函数有两个零点和1,且有最小值.则的解析式为 .
题型03: 根据函数零点判断函数值的符号
【典例5】(2021上·河南濮阳·高一统考期末)已知是函数的零点,若,则( )
A. B.
C. D.的符号不确定
【典例6】(2018上·北京海淀·高一北京市十一学校校考期中)已知是函数的一个零点,若,,则( )
A. B.
C. D.
题型04: 零点存在性定理的应用
【典例7】(2023上·北京西城·高一北师大实验中学校考期中)已知函数图象是连续不断的,并且是上的增函数,有如下的对应值表
x
1
2
3
4
y
1.21
3.79
10.28
以下说法中错误的是( )
A. B.当时,
C.函数有且仅有一个零点 D.函数可能无零点
【典例8】(2023上·山东日照·高一统考期中)已知函数的图象在区间上连续不断,则“”是“在上存在零点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型05: 根据零点所在区间求参数
【典例9】(2024上·内蒙古呼和浩特·高三统考开学考试)若函数存在1个零点位于内,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例10】(2022上·山东枣庄·高一枣庄市第三中学校考期中)函数在上存在零点,则的取值范围是 .
【规律方法】
利用零点存在性定理,结合给定区间建立不等式.
题型06: 根据零点个数求参数范围
【典例11】(2023下·江苏盐城·高一江苏省响水中学校考期末)已知函数,若函数有五个零点,则实数的取值范围是 .
【典例12】(2022上·浙江台州·高一台州一中校考开学考试)已知点的坐标分别为,,若二次函数的图像与线段有且只有一个公共点,则实数的取值范围是 .
【规律方法】
已知函数的零点个数,一般利用数形结合思想转化为两个函数图象的交点个数,这时图形一定要准确,这种数形结合的方法能够帮助我们直观解题.
题型07: 根据一次函数零点分布求参数范围
【典例13】(2020·高一课时练习)已知函数在区间上存在零