内容正文:
确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法
(1)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: 通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
类型一、研究函数零点的个数
例1.函数f(x)= 的零点个数是____.
类型二、求参数的值或范围
例2.若函数f(x)=xln x-a有两个零点,则实数a的取值范围为________.
解析:令g(x)=xln x,h(x)=a,则问题可转化成函数g(x)与h(x)的图象有两个交点.
g′(x)=ln x+1,令g′(x)<0,即ln x<-1,可解得0<x<
;
令g′(x)>0,即ln x>-1,可解得x>
,
所以,当0<x<
时,函数g(x)单调递减;当x>
时,函数g(x)单调递增,
由此可知当x=
时,g(x)min=-
.
在同一坐标系中作出函数g(x)和h(x)的简图如图所示,据图可得-
<a<0.
类型三、研究函数图像的交点个数
例3、已知函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线 y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.
(1)求a; (2)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.
当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k>0,g(x)单调递增,g(-1)=k-1<0,g(0)=4,
所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根.[来源:Z|xx|k.Com]
当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,则g(x)=h(x)+(1-k)x>h(x).h′(x)=3x2-6x=3x(x-2), [来源:学.科.网]
h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,
所以g(x)>h(x)≥h(2)=0.
所以g(x)=0在(0,+∞)没有实根.
综上,g(x)=0在R上有唯一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.
小结:已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用的方法
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,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,转化成求函数值域问题加以解决.
(3)先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结