专题8.1 二分法与求方程近似解(十个重难点突破)-2024-2025学年高一数学重难点突破及易错点分析(苏教版2019必修第一册)

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内容正文:

专题8.1 二分法与求方程近似解 一、求函数的零点 六、一、二次函数零点分布求参数范围 二、根据零点求参数 七、指对幂函数零点分布求参数范围 三、零点存在性定理的应用 八、函数与方程的综合应用 四、根据零点所在区间求参数范围 九、二分法的使用条件 五、根据零点的个数求参数范围 十、用二分法求方程近似解(函数零点) 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). 重难点一 求函数的零点 1.(多选)下列函数中有零点的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABC 【详解】对于A,的零点为故A正确; 对于B,的零点为故B正确; 对于C,的零点为故C正确; 对于D,恒成立,所以没有零点,故D错误; 故选:ABC. 2.函数的零点是(   ) A.1 B. C. D.或1 【答案】A 【详解】由,即, 所以函数的定义域为。 令,解得(舍去)或, 所以函数的零点是1. 故选:A. 3.函数的零点为(    ) A.4 B.4或5 C.5 D.或5 【答案】C 【详解】由题意可得,解得,故的定义域为, 令,得,即, 因为函数在定义域内单调递增,所以, 整理得,解得或, 又,所以. 故选:C. 4.函数的零点的集合为 【答案】 【详解】令,解得或, 所以函数的零点的集合为. 故答案为:. 5.函数的零点为(    ) A.2 B. C.或 D.2和 【答案】D 【详解】令,则,解得或. 故选:D. 求零点,则方程,求出对应的根即可 重难点二 根据零点求参数 6.已知函数的一个零点为,则的单调递增区间为 . 【答案】 【详解】,解得, 即, 故的单调递增区间为. 故答案为:. 7.若x=2是f(x)=x2-mx-3的一个零点,则实数m的值为 . 【答案】/ 【详解】由时函数的一个零点, 可得,解得. 故答案为:. 8.已知函数的两个零点分别是和3,函数,则函数在上的值域为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意得,解得, 故, 由于与在上单调递增, 故在上单调递增, 故,, 故在上的值域为. 故选:B 9.若函数的两个零点是2和3,则函数的零点是 . 【答案】1和 【详解】∵函数的两个零点是2和3, ∴,解得, ∴, 令,解得或1 ∴的零点为1和. 故答案为:1和 10.已知的零点为1和3,则 . 【答案】 【详解】因为的零点为1和3, 即的两根为1和3, 所以,解得, 所以, 故答案为: 重难点三 零点存在性定理的应用 11.设函数,则在下列区间中,使函数有零点的区间是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为函数为增函数,函数在内单调递减, 所以函数在上的单调递增, 又, 所以函数在区间内有零点,在区间上不存在零点, 当时,,故, 当时,,故, 当时,,故, 所以函数在上都不存在零点, 故选:D. 12.设函数的零点为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意函数与函数均单调递增, 所以函数也单调递增,且, 所以由零点存在定理可知函数的零点. 故选:B. 13.已知函数的图象在上连续不断,则“”是“在区间(1,3)上有零点”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 【答案】A 【详解】因为函数的图象在上连续不断,若,则在区间(1,3)上有零点, 所以“”是“在区间(1,3)上有零点”的充分条件; 若,满足在区间(1,3)上有零点,但是, 所以“”不是“在区间(1,3)上有零点”的必要条件, 所以“”是“在区间(1,3)上有零点”的充分不必要条件. 故选:A. 14.方程的解所在的区间是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】令,则在上单调递增, 又,,所以, 所以在上存在唯一零点,即程的解所在的区间为. 故选:B 15.设函数,用二分法求方程在内近似解的过程中得,则方程的根所在的区间是(    ) A. B. C. D.不能确定 【答案】A 【详解】由在R上都是单调递增的函数,即在R上递增, 又,所以方程的根所在的区间是. 故选:A 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一个零点. 重难点四 根据零点所在区间求参数范围 16.冷水坑皇家学院某同学用二分法求函数. 零点的近似值时,确定零点所处的初始区间为,那么实数的取值范围为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】函数在定义域上单调递增, 又零点所处的初始区间为,所以, 即,解得, 所以实数的取值范围为. 故选:B 17.函数的零点在区间内,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】函数在定义域上连续且单调递增, 已知函数零点在区间内,则,解得. 故选:D. 18.已知函数在内有零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】是增函数,也是增函数,所以是上的增函数. 因为在内有零点, 所以,解得. 故选:A 19.函数的一个零点在区间内,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为函数,在上单调递增, 所以函数在上单调递增, 由函数的一个零点在区间内得, 解得, 故选:A 20.函数在区间内有零点,则实数k的取值范围是 . 【答案】 【详解】令,则,即, 即与,的图象有交点, 因为和在上递增,所以在上递增, 所以,即, 所以, 即实数k的取值范围是, 故答案为: 重难点五 根据零点的个数求参数范围 21.若函数有4个零点,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C.或 D. 【答案】D 【详解】由题设与有4个交点,草图如下, 由图知:. 故选:D 22.是上的奇函数,当时,,若方程有5个实根,则的范围为 【答案】 【详解】因为是上的奇函数,方程有5个实根, 所以是一个,只需时有个零点即可, 当时,, 问题转化为和的交点个数即可; 画出的图象,如图: 结合图象,只需,即. 故答案为:. 23.若函数至少有一个零点,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】函数有零点,即方程有根, 即有根,即与的图象有交点,如图,   ,解得. 故选:C. 24.已知函数,有两个零点,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】法一:因为,且有两个零点, 所以方程在上有两个不同的解, 所以,解得. 法二:由得, 因为有两个零点,所以直线与函数的图像有两个交点. 函数,的图像如图,由图可知. 故选:D. 25.若函数有3个零点,则实数m的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】当时,函数单调递增,则函数在上至多一个零点, 当时,函数至多两个零点, 因为函数有三个零点,则函数在上有一个零点,在上有两个零点, 当时,令,可得,必有,解得, 所以,,解得; 当时,由,可得或, 所以,,解得. 综上所述,实数m的取值范围为. 故选:C. 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. 重难点六 一、二次函数零点分布求参数范围 26.当时,的值有正也有负,则实数a的取值范围是 . 【答案】 【详解】设, 依题意可得,所以, 所以,得. 故答案为: 27.若二次方程在上有两个不相等的实根,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设,要满足在上有两个不相等的实根, 则,解得, 故选:C. 【点睛】本题考查二次函数与二次方程,考查直观想象与逻辑推理的核心素养. 28.已知关于的一元二次方程有两个不等根,,且满足,则的取值范围是 . 【答案】 【详解】设, 由题意可知:的零点为,且, 则,解得, 所以的取值范围是. 故答案为:. 29.若函数有两个正零点,则实数的取值范围是 . 【答案】 【详解】由题可知方程有两个不相等的正实数根, 所以,即, 解得:,所以的取值范围为. 故答案为: 30.已知函数有两个零点,一个大于1另一个小于1,则实数的取值范围为 . 【答案】 【详解】函数有两个零点,一个大于1另一个小于1, 又,则,函数的对称轴方程为, 当时,函数的示意图如下: 所以,解得, 当, ,此时无解, 所以实数的取值范围为. 故答案为: 重难点七 指对幂函数零点分布求参数范围 31.设方程的根为,方程的根为,则的值为(    ) A.4 B.2 C.0 D. 【答案】A 【详解】由题意,作图如下: 由方程的根为,则函数与的交点为; 由方程的根为,则函数与的交点为. 由函数与的图象关于对称,且直线与直线垂直, 则与关于直线对称,即,, 由题意可得:,,则,, 所以. 故选:A. 32.已知实数满足,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为,所以,, 设, 则是与的图象交点的横坐标,是与的图象交点的横坐标, 在同一坐标系中,作出、与的大致图象,如图, 结合图象可知,. 故选:D. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)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. 33.(多选)已知函数,且,则(   ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【详解】对于函数,这是一个单调递增的指数函数. 函数,当,即时,; 当,即时,. 画出的图象,可以看到函数在上单调递减,在上单调递增,且. 因为,,所以,. 此时,移项可得,所以选项A正确.   由,根据基本不等式. 即,两边同时平方得,化简得,所以. 又因为,所以,选项B正确.   由图形知道,,所以选项C错误.   由得. ,令,. 则. 当时,,所以选项D正确. 故选:ABD. 34.若函数与函数的零点分别为,,则所在区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】在同一平面直角坐标系中作出函数,,的图象, 如图所示:    可以发现,,. 又,, 则,所以. 故选:A 35.若函数在区间上存在零点,则常数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由,可知在上单调递增, 因为在上存在零点, 所以在上存在唯一零点, 所以,即, 解得. 故选:A 重难点八 函数与方程的综合应用 36.若函数有零点,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为函数有零点,即有解, 故实数的取值范围就是求的值域. ,且, 故函数的值域为,则m的范围为, 故选:A 37.已知且,函数,若存在,,使,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】当时单调递增,也单调递增, 要使存在,,使,只需,即,不等式无解; 当时单调递减,也单调递减, 要使存在,,使,只需, ,所以,解得, 即的取值范围是. 故选:A 38.若关于的方程在实数范围内有解,则实数的取值范围 . 【答案】 【详解】因为关于的方程在实数范围内有解, 即在上有解, 又可得在上为增函数, 所以, 所以实数的取值范围. 故答案为: 39.方程有4个不同的根的一个充分不必要条件为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】如图,将直线位于轴下方的部分翻折到轴上方,再向下平移1个单位长度,得到的图象, 再将其位于轴下方的图象翻折到轴上方,即得的图象, 则方程有4个不同的根的充要条件为的图象与直线有4个公共点,即, 故其成立的一个充分不必要条件对应的集合为的真子集. 故选:C.    40.设满足,满足,则 . 【答案】 【详解】设,则, 则变形为,即, 由题意知满足,则, 易知函数在上单调递增, 所以此函数只有一个零点, 因为,所以, 又,所以, 所以. 故答案为: 重难点九 二分法的使用条件 41.下列函数零点不宜用二分法求出的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】对于A选项,在上单调递增,且与轴有唯一交点,交点两侧的函数值异号,则可用二分法求解; 对于B选项,在单调递增,且与轴有唯一交点,交点两侧的函数值异号,则可用二分法求解; 对于C选项,由题意可知只有一个零点, 且在该零点左右两边的函数值都大于零,故不宜用二分法求解该零点; 对于D选项,,在单调递增,单调递减,所以, 则零点处的两侧函数值异号,可用二分法求解, 故选:C 42.下列函数图象与轴均有交点,但不宜用二分法求交点横坐标的是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意可知:二分法求零点要求函数连续不断且满足零点存在性定理,即成立, 对比选项可知:ACD均符合, 但选项B:恒成立,不满足零点存在性定理,故B错误. 故选:B. 43.下列函数图象与x轴都有交点,其中不能用二分法求其零点的是 .(写出所有符合条件的序号) 【答案】(1)(3) 【详解】用二分法只能求“变号零点”, (1),(3)中的函数零点不是“变号零点”,故不能用二分法求 故答案为:(1)(3) 44.用二分法求函数的零点,可以取的初始区间是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为是单调增函数,故是单调增函数,其零点至多有一个; 又,故用二分法求其零点,可以取得初始区间是. 故选:B. 45.(多选)若函数在区间上的图象不间断,则下列结论中错误的是( ) A.若,则在上不存在零点 B.若,则在上至少有一个零点 C.若在内有且只有一个零点,则 D.若在上存在零点,则可用二分法求此零点的近似值 【答案】ACD 【详解】A:令,,, 则,,,令,, ,则在上存在零点0,故A错误; B:函数在区间上的图象不间断,若, 则在上至少有一个零点,由函数零点存在定理知正确,故B正确; C:如图,在内有且只有一个零点,但,故C错误; D:如图,在上存在零点,但不可用二分法求此零点的近似值,故D错误. 故选:ACD 判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用. 重难点十 用二分法求方程近似解(函数零点) 46.用二分法求方程近似解时,所取的第一个区间可以是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设函数, 因为函数和都是增函数, 所以函数在上单调递增; 又,, 因此,所取的第一个区间可以是, 故选:B. 47.某同学在借助题设给出的数据求方程的近似数(精确到0.1)时,设,得出,且,他用“二分法”取到了4个的值,计算其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解为,那么他所取的4个值中的第二个值为 . 【答案】 【详解】根据“二分法”的定义,最初确定的区间是,又方程的近似解是, 故后4个区间分别是, 故它取的4个值分别为, 故答案为:. 48.借助信息技术,用二分法求函数零点的近似值得到下表数据: 1.00 1.25 1.50 1.625 0.6931 0.4325 0.0879 -0.1193 则由表中的数据,可得函数的一个零点的近似值为(精确度为0.1)(    ) A.1.5625 B.1.25 C.1.4375 D.1.46875 【答案】A 【详解】因为,故的零点在区间内, 区间长度为,因此需要取区间的中点1.5625, 两个区间和中必有一个满足区间端点的函数值符号相异, 此时区间长度,因此1.5625是一个近似解. 故选:A 49.用二分法研究函数的零点时,第一次计算,得,第二次应计算,则等于 . 【答案】/ 【详解】由,则函数在上有零点, 由,则第二次应计算,即. 故答案为:0.25. 50.用二分法求函数的一个零点的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据:,,,,则下列说法正确的是(    ) A.函数在上不一定有零点 B.已经达到精确度,可以取1.375作为近似值 C.没有达到精确度,应该接着计算 D.没有达到精确度,应该接着计算 【答案】D 【详解】对于A,由,且连续,则根据函数零点存在定理知,在上一定有零点,故A错误; 对于B,C,D,,没有达到精确度的要求,应该接着计算,故B错误,C错误,D正确. 故选:D. 利用二分法求方程近似解(函数零点)的步骤: ①构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常限制在区间. ②利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间. ③区间内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间的一个端点. 一、单选题 1.函数的零点所在的区间为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】,,且函数为增函数, 由函数零点存在定理,的零点所在的区间是. 故选:B. 2.用二分法求函数在区间上零点的近似值,经验证有,取区间的中点,计算得,则此时零点满足(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据题意,,则根据零点存在性定理,函数在上存在零点, 取区间的中点,且,则, 所以根据零点存在性定理,. 故选:C. 3.已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意得在R上单调递增, 在上单调递增, 又,,故, ,,故, ,故, 故. 故选:B 4.设函数,满足.若函数存在零点,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】函数的定义域为,且单调递增, 由于,, 得,或者, 当时,若函数存在零点,则,也一定满足; 当时,若函数存在零点,则; 综上所述,可得. 故选:C. 5.已知函数,则函数的零点个数是(    ) A.6 B.5 C.4 D.3 【答案】C 【详解】函数的零点, 即方程和的根,函数的图象,如下图所示: 由图可得方程和的根,共有4个根,即函数有4个零点. 故选:C. 6.若二次方程在上有两个不相等的实根,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】令, 因为二次方程在上有两个不相等的实根, 所以函数在上有两个不同的零点, 则,即,解得, 所以的取值范围是. 故选:C. 【点睛】方法点睛:本题考查利用二次函数的零点分布求参数,一般要分析以下几个要素: (1)二次项系数的符号; (2)判别式; (3)对称轴的位置; (4)区间端点函数值的符号. 结合图象得出关于参数的不等式组求解. 二、多选题 7.下列方程中,可以用二分法求近似解的有(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【详解】对于A,在上单调递增,且在上连续, 且,,可以使用二分法求原方程的近似解; 对于B,在R上连续且单调递增, 又,,可以使用二分法求原方程的近似解; 对于C,,故不可以使用二分法求原方程的近似解; 对于D,在上单调递增,且在上连续, 且,,可以使用二分法求原方程的近似解. 故选:ABD. 8.已知函数,函数有四个不同的零点,,,,且,则(   ) A.的取值范围是 B. C.的最小值是 D.m越大,的值越大 【答案】BCD 【详解】解:画出的大致图象,如图所示:      由图可知,则A错误. 因为,所以,, 所以,,则B正确. 因为,,所以,当且仅当,时,等号成立,则C正确. 由图可知,则在上单调递减. 因为m越大,越小,所以的值越大,则D正确. 故选:BCD 三、填空题 9.设为实数,若二次函数在区间上仅有一个零点,则的取值范围是 . 【答案】 【详解】解:二次函数,即, 若二次函数在区间上仅有一个零点, 则或,即或. 故答案为:. 10.已知关于的函数,若此函数有两个零点,则实数的取值范围是 ;若此函数有一个零点为0,则另一个零点是 . 【答案】 【详解】关于的函数,若有两个零点. 等价于方程由两个不同根,则判别式,解得. 且. 当函数有一个零点为0,即方程有一个根为0时,设方程的两个根分别为, ,此时原方程为. . 故答案为:;. 11.已知函数,有3个不同的零点,则实数a的取值范围是 . 【答案】 【详解】令, 解得或. 函数的图象如下: 要使有3个不同的零点,则函数的图象与直线和一共有3个交点, 由图可知当,即时,函数的图象与直线有1个交点,与直线有2个交点,符合题意. 故答案为:. 四、解答题 12.已知,函数. (1)若,求的值; (2)若分别为的零点,求的值. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)由可得,即, 所以, 又,所以,因此; 因为,即, 解得; (2)因为分别为的零点,所以, 即,也即, 又因为,所以在上单调递增, 由可得, 与联立可得。 所以. 13.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出. (1); (2); (3) 【答案】(1)存在零点,零点是和 (2)存在零点,零点是 (3)存在零点,零点为和 【详解】(1)令, 得或, 所以函数存在零点,零点是和. (2)令, 得, 所以函数存在零点,零点是. (3)当时,令, 解得(舍去); 当时,令, 解得. 所以函数存在零点,零点为和. 14.函数在区间内是否有零点?若有零点,用“二分法”求零点的近似值(误差不超过0.2);若没有零点,说明理由. (参考数据:,,,,,) 【答案】零点的近似值为1.625. 【详解】易得是定义域内的增函数. ∵,, ∴函数在区间内有且只有一个零点. ∵, , ∴函数的零点在内. ∵,所以误差不超过0.2. ∴零点的近似值为1.625. 15.已知函数是定义域为的偶函数,当时,. (1)求函数的解析式; (2)若方程恰有三个不等实根,求的取值范围和的值. 【答案】(1) (2),. 【详解】(1)设,则,得, 又,所以时,. 综上,. (2)①当即时,时,函数单调递增,方程至多只有一解; 当时,函数单调递减,方程也至多只有一解,即方程至多有两解,不合题意; ②当即时,如图, 当时,单调递减, 当时,单调递增,方程至多有两解; 当时,单调递减, 当时,单调递增,方程至多有两解, 则方程至多有四解,符合题意, 结合图象可知当时,方程恰有三个不等实根. 综上,且. 2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题8.1 二分法与求方程近似解 一、求函数的零点 六、一、二次函数零点分布求参数范围 二、根据零点求参数 七、指对幂函数零点分布求参数范围 三、零点存在性定理的应用 八、函数与方程的综合应用 四、根据零点所在区间求参数范围 九、二分法的使用条件 五、根据零点的个数求参数范围 十、用二分法求方程近似解(函数零点) 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). 重难点一 求函数的零点 1.(多选)下列函数中有零点的是(    ) A. B. C. D. 2.函数的零点是(   ) A.1 B. C. D.或1 3.函数的零点为(    ) A.4 B.4或5 C.5 D.或5 4.函数的零点的集合为 5.函数的零点为(    ) A.2 B. C.或 D.2和 求零点,则方程,求出对应的根即可 重难点二 根据零点求参数 6.已知函数的一个零点为,则的单调递增区间为 . 7.若x=2是f(x)=x2-mx-3的一个零点,则实数m的值为 . 8.已知函数的两个零点分别是和3,函数,则函数在上的值域为(    ) A. B. C. D. 9.若函数的两个零点是2和3,则函数的零点是 . 10.已知的零点为1和3,则 . 重难点三 零点存在性定理的应用 11.设函数,则在下列区间中,使函数有零点的区间是(   ) A. B. C. D. 12.设函数的零点为,则(    ) A. B. C. D. 13.已知函数的图象在上连续不断,则“”是“在区间(1,3)上有零点”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 14.方程的解所在的区间是(    ) A. B. C. D. 15.设函数,用二分法求方程在内近似解的过程中得,则方程的根所在的区间是(    ) A. B. C. D.不能确定 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一个零点. 重难点四 根据零点所在区间求参数范围 16.冷水坑皇家学院某同学用二分法求函数. 零点的近似值时,确定零点所处的初始区间为,那么实数的取值范围为(     ) A. B. C. D. 17.函数的零点在区间内,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 18.已知函数在内有零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 19.函数的一个零点在区间内,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 20.函数在区间内有零点,则实数k的取值范围是 . 重难点五 根据零点的个数求参数范围 21.若函数有4个零点,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C.或 D. 22.是上的奇函数,当时,,若方程有5个实根,则的范围为 23.若函数至少有一个零点,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 24.已知函数,有两个零点,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 25.若函数有3个零点,则实数m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. 重难点六 一、二次函数零点分布求参数范围 26.当时,的值有正也有负,则实数a的取值范围是 . 27.若二次方程在上有两个不相等的实根,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 28.已知关于的一元二次方程有两个不等根,,且满足,则的取值范围是 . 29.若函数有两个正零点,则实数的取值范围是 . 30.已知函数有两个零点,一个大于1另一个小于1,则实数的取值范围为 . 重难点七 指对幂函数零点分布求参数范围 31.设方程的根为,方程的根为,则的值为(    ) A.4 B.2 C.0 D. 32.已知实数满足,则(    ) A. B. C. D. 33.(多选)已知函数,且,则(   ) A. B. C. D. 34.若函数与函数的零点分别为,,则所在区间为(    ) A. B. C. D. 35.若函数在区间上存在零点,则常数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 重难点八 函数与方程的综合应用 36.若函数有零点,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 37.已知且,函数,若存在,,使,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 38.若关于的方程在实数范围内有解,则实数的取值范围 . 39.方程有4个不同的根的一个充分不必要条件为(    ) A. B. C. D. 40.设满足,满足,则 . 重难点九 二分法的使用条件 41.下列函数零点不宜用二分法求出的是(    ) A. B. C. D. 42.下列函数图象与轴均有交点,但不宜用二分法求交点横坐标的是(   ) A. B. C. D. 43.下列函数图象与x轴都有交点,其中不能用二分法求其零点的是 .(写出所有符合条件的序号) 44.用二分法求函数的零点,可以取的初始区间是(    ) A. B. C. D. 45.(多选)若函数在区间上的图象不间断,则下列结论中错误的是( ) A.若,则在上不存在零点 B.若,则在上至少有一个零点 C.若在内有且只有一个零点,则 D.若在上存在零点,则可用二分法求此零点的近似值 判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用. 重难点十 用二分法求方程近似解(函数零点) 46.用二分法求方程近似解时,所取的第一个区间可以是(   ) A. B. C. D. 47.某同学在借助题设给出的数据求方程的近似数(精确到0.1)时,设,得出,且,他用“二分法”取到了4个的值,计算其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解为,那么他所取的4个值中的第二个值为 . 48.借助信息技术,用二分法求函数零点的近似值得到下表数据: 1.00 1.25 1.50 1.625 0.6931 0.4325 0.0879 -0.1193 则由表中的数据,可得函数的一个零点的近似值为(精确度为0.1)(    ) A.1.5625 B.1.25 C.1.4375 D.1.46875 49.用二分法研究函数的零点时,第一次计算,得,第二次应计算,则等于 . 50.用二分法求函数的一个零点的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据:,,,,则下列说法正确的是(    ) A.函数在上不一定有零点 B.已经达到精确度,可以取1.375作为近似值 C.没有达到精确度,应该接着计算 D.没有达到精确度,应该接着计算 利用二分法求方程近似解(函数零点)的步骤: ①构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常限制在区间. ②利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间. ③区间内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间的一个端点. 一、单选题 1.函数的零点所在的区间为(   ) A. B. C. D. 2.用二分法求函数在区间上零点的近似值,经验证有,取区间的中点,计算得,则此时零点满足(    ) A. B. C. D. 3.已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为(    ) A. B. C. D. 4.设函数,满足.若函数存在零点,则(    ) A. B. C. D. 5.已知函数,则函数的零点个数是(    ) A.6 B.5 C.4 D.3 6.若二次方程在上有两个不相等的实根,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 二、多选题 7.下列方程中,可以用二分法求近似解的有(    ) A. B. C. D. 8.已知函数,函数有四个不同的零点,,,,且,则(   ) A.的取值范围是 B. C.的最小值是 D.m越大,的值越大 三、填空题 9.设为实数,若二次函数在区间上仅有一个零点,则的取值范围是 . 10.已知关于的函数,若此函数有两个零点,则实数的取值范围是 ;若此函数有一个零点为0,则另一个零点是 . 11.已知函数,有3个不同的零点,则实数a的取值范围是 . 四、解答题 12.已知,函数. (1)若,求的值; (2)若分别为的零点,求的值. 13.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出. (1); (2); (3) 14.函数在区间内是否有零点?若有零点,用“二分法”求零点的近似值(误差不超过0.2);若没有零点,说明理由. (参考数据:,,,,,) 15.已知函数是定义域为的偶函数,当时,. (1)求函数的解析式; (2)若方程恰有三个不等实根,求的取值范围和的值. 2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题8.1 二分法与求方程近似解(十个重难点突破)-2024-2025学年高一数学重难点突破及易错点分析(苏教版2019必修第一册)-第1页
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