内容正文:
将来的你,一定会感谢现在努力学习的自己!!!
第9讲 函数的零点与方程的解(复习)
知识点1:函数的零点
对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
方程、函数、图象之间的关系:
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点.
知识点2:函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,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.
知识点3:二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使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.由函数的零点与相应方程根的关系,可用二分法来求方程的近似解.
知识点4: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
考点一 判断零点所在的区间
【例1】若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间( A )
A.(a,b)和(b,c)内 B.(-∞,a)和(a,b)内
C.(b,c)和(c,+∞)内 D.(-∞,a)和(c,+∞)
【变式1-1】已知函数f(x)=lnx-的零点为x0,则x0所在的区间是( C )
A. (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)
【变式1-2】已知方程2x+3x=k的解在[1,2)内,则k的取值范围为________.
考点二 判断零点的个数
【例2】定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=f(x),且在区间[2,4)上则函数的零点的个数为 5
【变式2-1】已知函数f(x)=则f(x)的零点个数为( C )
A.0 B.1
C.2 D.3
【变式2-2】函数f(x)=|x-2|-ln x在定义域内的零点的个数为( C )
A.0 B.1 C.2 D.3
考点三 与零点有关的参数的范围
【例3】已知函数,则使函数有零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】函数的零点就是方程的根,作出的图象如图,观察它与直线y=m的交点,得知当时,或m>1时有交点,即函数g(x)=f(x)﹣m有零点.故选D.
【变式3-1】已知函数,方程有三个实数解,则的取值范围是__________.
【答案】【解析】方程有三个实数解,等价于函数和图象有三个交点,因此先画出函数图象,图象如下图:
通过图象可知当时,函数和函数有三个交点,的取值范围是.
【变式3-2】(多选题)已知函数若方程有三个实数根,且,则下列结论正确的为( )
A. B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.不等式的解集为
【答案】ACD
【分析】
作出函数的图象与直线,它们的交点的横坐标即为,由图可得它们的性质,同时可得出的范围,判断B.由根的性质判断AC,解不等式判断D.
【详解】
方程的争即为函数的图象与直线的交点的横坐标,作出函数的图象和直线,如图,由图可知:,
,,A正确;
由于,∴,B错误;
由得,∴,∴,C正确;
由,时,,,时,,,
综上,D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛上:本题考查方程根的分布问题,方程的根可以转化函数图象与直线的交点的横坐标,作出函数图象与直线可以直观形象地得出根的性质,同时也得出了函数的性质,由此求解判断各选项.
1.已知函数f(x)=为奇函数,g(x)=ln x-2f(x),则函数g(x)的零点所在区间为( C )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
2.函数f(x)=的零点个数为( B )
A.3 B.2
C.7 D.0
3.函数,方程有且只有一个实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【分析】由分段函数解析式画出的图象,即问题相当于与只有一个交点,结合图象即可确定的范围.
【详解】由函数解析式可得其图象如下:
∴方程有且只有一个实根,即与只有一个交点,
由图知:当或时,与只有一个交点.
故选:C
4.关于x的方程在(-∞,1]上有解,则实数a的取值范围是( )
A.[-2,-1)∪(0,1] B.[-3,-2)∪[0,1]
C.[-2,-1)∪[0,1] D.[-3,-2)∪(0,1]
【答案】D【分析】根据方程在(-∞,1]上有解,则由的范围是函数的值域求解.【详解】当x∈(-∞,1]时,,因为关于x的方程在(-∞,1]上有解,所以,即,解得或,
所以实数a的取值范围是[-3,-2)∪(0,1],故选:D
5.若函数y=x+log2(a-2x)+2在R上有零点,则实数a的最小值为________.
【答案】:1【解析】令x+log2(a-2x)+2=0,则a-2x=2-(x+2).依题意,关于x的方程a=2x+2-(x+2)有解.又2x+2-(x+2)≥2=1.当且仅当x=-1时,等号成立.∴a≥1,故a的最小值为1.
6.已知函数f(x)=-cos x,则f(x)在[0,2π]上的零点个数为___3_____.
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第9讲 函数的零点与方程的解(复习)
知识点1:函数的零点
对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
方程、函数、图象之间的关系:
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点.
知识点2:函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,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.
知识点3:二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使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.由函数的零点与相应方程根的关系,可用二分法来求方程的近似解.
知识点4: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
考点一 判断零点所在的区间
【例1】若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间( )
A.(a,b)和(b,c)内 B.(-∞,a)和(a,b)内
C.(b,c)和(c,+∞)内 D.(-∞,a)和(c,+∞)
【变式1-1】已知函数f(x)=lnx-的零点为x0,则x0所在的区间是( )
A. (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)
【变式1-2】已知方程2x+3x=k的解在[1,2)内,则k的取值范围为________.
考点二 判断零点的个数
【例2】定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=f(x),且在区间[2,4)上则函数的零点的个数为
【变式2-1】已知函数f(x)=则f(x)的零点个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【变式2-2】函数f(x)=|x-2|-ln x在定义域内的零点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
考点三 与零点有关的参数的范围
【例3】已知函数,则使函数有零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】已知函数,方程有三个实数解,则的取值范围是__________.
【变式3-2】(多选题)已知函数若方程有三个实数根,且,则下列结论正确的为( )
A. B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.不等式的解集为
1.已知函数f(x)=为奇函数,g(x)=ln x-2f(x),则函数g(x)的零点所在区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
2.函数f(x)=的零点个数为( )
A.3 B.2
C.7 D.0
3.函数,方程有且只有一个实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.关于x的方程在(-∞,1]上有解,则实数a的取值范围是( )
A.[-2,-1)∪(0,1] B.[-3,-2)∪[0,1]
C.[-2,-1)∪[0,1] D.[-3,-2)∪(0,1]
5.若函数y=x+log2(a-2x)+2在R上有零点,则实数a的最小值为________.
6.已知函数f(x)=-cos x,则f(x)在[0,2π]上的零点个数为_______.
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