内容正文:
一、真题展示
(北京卷)已知f(x)=|lg x|-kx-2,给出下列四个结论:
①若k=0,则f(x)有两个零点;
②∃k<0,使得f(x)有一个零点;
③∃k<0,使得f(x)有三个零点;
④∃k>0,使得f(x)有三个零点.
以上正确结论的序号是________.
二、真题溯源
[教材P132练习第3题]
说明下列方程存在解,并给出解的一个存在区间:
(1)x-=0;
(2)lg x+x=0.
三、类法探究
类型一 判断复合函数零点的个数
(多选)已知定义域和值域均为[-a,a](a>0)的函数y=f(x)和y=g(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.方程f[g(x)]=0有且仅有三个解
B.方程g[f(x)]=0有且仅有三个解
C.方程f[f(x)]=0有且仅有九个解
D.方程g[g(x)]=0有且仅有一个解
[解析] 设f(x)的零点为x1,x2,x3,且x1<x2<x3.由f[g(x)]=0,得g(x)=x1或g(x)=x2或g(x)=x3.
由g(x)的图象可知满足条件的x的值有三个.
故方程f[g(x)]=0有且仅有三个解,故A正确;
同理,f[f(x)]=0最多有九个解,C错误;
因为g(x)=0有一个解,又g(x)每个对应的值只有一个相应的解,故g[g(x)]=0有且仅有一个解,而g[f(x)]=0最多有三个解,所以B错误,D正确,故选AD.
[答案] AD
[反思感悟] fgx型函数的零点即关于x 的方程fgx=0 根的个数,在解此类问题时,要分两层分析,第一层是解关于gx 的方程,观察有几个gx 的值使得等式成立;第二层是结合着第一层gx的值求出每一个gx 与几个x 对应,将x 的个数汇总后,即为f(gx)=0 的根的个数.
类型二 一元二次方程根的分布问题
已知关于x 的二次方程x2+2mx+2m+1=0.
(1)若方程有两个根,其中一个根在区间(-1,0)上,另一个根在区间(1,2)上,求m 的取值范围;
(2)若方程的两根均在区间内,求m 的取值范围.
[解析] (1)由题意得,二次函数y=x2+2mx+2m+1 的图象与x 轴的交点分别在区间 和 上,
则 即
故-<m<-,
即实数m 的取值范围是.
(2)由题意得,二次函数y=x2+2mx+2m+1 的图象与x 轴的交点在区间上,
则
即
故-<m≤1-,
即实数m 的取值范围是.
[反思感悟]
解决一元二次方程根的分布问题的一般思路
(1)读题,确定一元二次方程根的范围;
(2)画图,注意二次函数图象的开口方向与二次函数零点的位置;
(3)根据图象,写出解题的关键式:①判别式(要特别注意有没有等号);②二次函数图象的对称轴与区间端点的位置关系;③区间端点的函数值的符号.
类型三 由方程根的个数求参数的范围
(2025·郴州模拟)已知函数f(x)=若关于x的方程[f(x)]2+f(x)+t=0有三个不同的实根,则实数t的取值范围为( )
A.(-∞,-2] B.[1,+∞)
C.[-2,1] D.(-∞,-2]∪[1,+∞)
[解析] 作出函数f(x)的大致图象,如图所示,令m=f(x),则y=m2+m+t,易知y=m2+m+t的图象的对称轴方程为m=-,若原方程有3个不同的实根,则m=f(x)在[1,+∞)内有且仅有1个根,由对称轴m=-可知,另外一个根在(-∞,-2]内,即方程m2+m+t=0在(-∞,-2],[1,+∞)内各有一个根,
∴解得t≤-2,
即实数t的取值范围为(-∞,-2],故选A.
[答案] A
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