专题8.1 零点及函数模型(九个重难点突破)-2023-2024学年高一数学重难点突破及混淆易错规避(苏教版2019必修第一册)
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内容正文:
专题8.1零点与函数模型
知识点1函数的零点
1.零点的概念:对于一般函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
温馨提示:同二次函数的零点一样,一般函数的零点也不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零.
2.方程、函数、图象之间的关系
方程有实根⇔函数的图象与轴有交点⇔函数有零点.
知识点2函数零点的存在性定理
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,并且有,那么,函数y=f(x)在区间内至少有一个零点,即存在,使得,这个也就是方程的解.
温馨提示:定理实际上是通过零点附近函数值的正负来研究函数值为零的情况,要求具备两条:
(1)函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线;(2).
知识点3二分法
1.二分法的定义:对于在区间上图象连续不断且的函数,通过不断地把它的零点所在区间一分为二,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.
温馨提示:二分就是将所给区间平均分成两部分,通过不断逼近的办法,找到零点附近足够小的区间,根据所要求的精确度,用此区间的某个数值近似地表示真正的零点.
2.二分法求函数零点的一般步骤
给定精确度,用二分法求函数零点近似值的一般步骤如下:
(1)确定的初始区间,验证;
(2)求区间的中点;
(3)计算,并进一步确定零点所在的区间
①若 (此时),则就是函数的零点;
②若 (此时零点),则令;
③若 (此时零点),则令.
(4)判断是否达到精确度:即若,则得到零点近似值(或);否则重复步骤(2)~(4).
知识点4函数模型
1.常见的函数模型:建立实际应用问题的函数模型除了前面见过的一次函数模型、反比例函数模型、二次函数模型、分段函数模型,还有常见的以下函数模型:
指数函数模型(且)
对数函数模型: (且).
2.常见的图象对应的数学模型
(1)相邻两点之间的距离变化越来越大时,如图(1)常选(且)模型.
(2)相邻两点之间的距离越来越近似相等,如图(2),常选 (且).模型.
(3)点的变化趋势先升后降(或先降后升),如图(3),常选二次函数模型.
(4)相邻两点之间等距,如图(4),常选一次函数模型.
重难点1零点的概念及求法
【例1】(多选)下列函数不存在零点的是( ) .
A. B.
C. D.
【例2】函数的零点为 .
求零点,则方程,求出对应的根即可
【变式1-1】若二次函数的两个零点为2,3,则二次函数的零点是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】函数的零点是 .
【变式1-3】已知函数的零点是2,则
重难点2判断零点个数
【例3】函数零点的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【例4】若,则方程的实根个数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
判断函数零点个数的方法:
①图象法:结合函数图象进行判断,即转化为两函数图象的交点个数问题.
②单调性法:借助函数的单调性进行判断.若函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,且在区间上单调,满足,则函数在区间上有且仅有一个零点,
【变式2-1】函数的零点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式2-2】函数的零点个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式2-3】若函数则函数的零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
重难点3根据零点个数求参数范围
【例5】若函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例6】已知函数,若函数有3个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
已知函数零点个数求参数常用的方法:
①直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
②分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
③数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
【变式3-1】已知函数,若方程有且仅有个实数根,则实数的取值范围是 .
【变式3-2】已知函数,若方程有3个实数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知函数,若函数有3个不同的零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
重难点4判断零点所在区间
【例7】函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【例8】方程:至少有一个实根的区间是( )
A. B. C. D.
判断函数零点所在区间的3个步骤:
①代入:将区间端点值代入函数求出函数的值;②判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断;
③结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有