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专题二 函数与导数
第 2 讲 函数的应用 总序 4
考情解读 (1)函数零点所在区间、零点个数及参数的取值范围是高考的常见题型,主要以填空题的形式
出现.(2)函数的实际应用以二次函数、分段函数模型为载体,主要考查函数的最值问题.
热点一 函数的零点
例 1 (1)函数 f(x)=2x+x3-2 在区间(0,1)内的零点个数是________.
(2)已知 f(x)为偶函数,当 x≥0 时,f(x)=
cos πx,x∈[0,
1
2
],
2x-1,x∈(
1
2
,+∞),
则不等式 f(x-1)≤
1
2
的解集为________.
思维升华 (1)根据二分法原理,逐个判断;(2)画出函数图象,利用数形结合思想解决.
答案 (1)1 (2)[
1
4
,
2
3
]∪[
4
3
,
7
4
] 解析 (1)先判断函数的单调性,再确定零点.
因为 f′(x)=2xln 2+3x2>0,所以函数 f(x)=2x+x3-2 在(0,1)上递增,
且 f(0)=1+0-2=-1<0,f(1)=2+1-2=1>0,所以有 1 个零点.
(2)先画出 y 轴右边的图象,如图所示.
∵f(x)是偶函数,∴图象关于 y 轴对称,∴可画出 y 轴左边的图象,
再画直线 y=
1
2
.设与曲线交于点 A,B,C,D,先分别求出 A,B 两点的横坐标.
令 cos πx=
1
2
,∵x∈[0,
1
2
],∴πx=
π
3
,∴x=
1
3
. 令 2x-1=
1
2
,∴x=
3
4
,∴xA=
1
3
,xB=
3
4
.
根据对称性可知直线 y=
1
2
与曲线另外两个交点的横坐标为 xC=-
3
4
,xD=-
1
3
.
∵f(x-1)≤
1
2
,则在直线 y=
1
2
上及其下方的图象满足,∴
1
3
≤x-1≤
3
4
或-
3
4
≤x-1≤-
1
3
,∴
4
3
≤x≤
7
4
或
1
4
≤x≤
2
3
.
思维升华 函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的有①函数零点值大致存在区间的确定;②零点个数
的确定;③两函数图象交点的横坐标或有几个交点的确定.解决这类问题的常用方法有解方程法、利用零
点存在的判定或数形结合法,尤其是方程两端对应的函数类型不同的方程多以数形结合