内容正文:
专题13 函数与方程(新高考专用)
目录
【知识梳理】 2
【真题自测】 2
【考点突破】 3
【考点1】函数零点所在区间的判断 3
【考点2】函数零点个数的判定 4
【考点3】函数零点的应用 5
【分层检测】 7
【基础篇】 7
【能力篇】 9
【培优篇】 10
考试要求:
1.理解函数的零点与方程的解的联系.
2.理解函数零点存在定理,并能简单应用.
3.了解用二分法求方程的近似解.
知识梳理
1.函数的零点
(1)概念:对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的根的关系:
2.函数零点存在定理
(1)条件:①函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线;②f(a)·f(b)<0.
(2)结论: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.
1.若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.函数的零点不是一个“点”,而是方程f(x)=0的实根.
2.由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示,所以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.周期函数如果有零点,则必有无穷多个零点.
真题自测
一、单选题
1.(2021·天津·高考真题)设,函数,若在区间内恰有6个零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
2.(2023·全国·高考真题)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
三、填空题
3.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
4.(2023·天津·高考真题)设,函数,若恰有两个零点,则的取值范围为 .
5.(2022·北京·高考真题)若函数的一个零点为,则 ; .
6.(2022·天津·高考真题)设,对任意实数x,记.若至少有3个零点,则实数的取值范围为 .
考点突破
【考点1】函数零点所在区间的判断
一、单选题
1.(2024·贵州贵阳·模拟预测)设方程的两根为,,则( )
A., B.
C. D.
2.(2023·宁夏银川·三模)函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
3.(2022·广东广州·三模)已知函数,则( )
A.当时,函数在上单调递增
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的最小正周期为
D.若函数在上存在零点,则的取值范围是
4.(2023·安徽马鞍山·三模)已知函数的零点为,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
5.(2021·四川成都·三模)已知函数,若,且,则的最大值为 .
6.(2023·浙江绍兴·二模)已知函数,若在区间上有零点,则的最大值为 .
反思提升:
确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:
(1)利用函数零点存在性定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.
(2)数形结合法:若一个函数(或方程)由两个初等函数的和(或差)构成,则可考虑用图象法求解,如f(x)=g(x)-h(x),作出y=g(x)和y=h(x)的图象,其交点的横坐标即为函数f(x)的零点.
【考点2】函数零点个数的判定
一、单选题
1.(2024·山东潍坊·二模)已知函数则图象上关于原点对称的点有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
2.(2024·陕西安康·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上有5个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2024·江苏扬州·模拟预测)设函数,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递增
B.若且,则
C.若在上有且仅有2个不同的解,则的取值范围为
D.存在,使得的图象向左平移个单位长度后得到的函数为奇函数
4.(2024·全国·模拟预测)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.的最大值为
C.在上单调递增 D.在上有2个零点
三、填空题
5.(2024·青海西宁·二模)记是不小于的最小整数,例如,则函数的零点个数为 .
6.(2024·山东济南·二模)已知函数,若方程有三个不相等的实数解,则实数a的