内容正文:
专题一 函数
专题 1.4 函数与方程(一)
典例剖析
方法讲解
变式训练
专题一 函数
专题 1.4 函数与方程
利用函数的零点确定参数的取值范围
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 已知函数有唯一零点,则=( ).
A. B. C. D.
等价
当时二次函数取得最大值为1
其中
当且仅当时成立
时
等式左侧取得最小值,右侧取得最大值
则只有参数恰好让其相等方可满足题干
典例剖析
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解析:
其中当且仅当时成立.
,当时二次函数取得最大值为1.
若, ,要使唯一零点,则.
若,则零点不唯一.
例题 1. 已知函数有唯一零点,则=( ).
A. B. C. D.
典例剖析
4
例题 2. 在区间存在零点.则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
易发现在上
因为在存在零点
则有
即
解得
典例剖析
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解析:由在上单调递增,,得函数在区间上单调递增.
因为函数在区间上存在零点,
所以
所以实数的取值范围是正确的选项为 B .
例题 2. 在区间存在零点.则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
典例剖析
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方法一:解题技巧
直接法:利用零点存在的判定定理构建不等式求解.
计算端点函数值.
建立不等式.
解不等式确定参数范围.
分离参数法:分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.
数形结合法:转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解.
方法讲解
练习 1. 若函数零点,则实数的取值范围为________.
解析:因为函数在区间零点,
等价于方程在区间上有解,令则
因为 ,则 .
原方程可变形为
则.所以实数的取值范围是.
点拨:将参数分离出来,通过求解函数的值域来确定参数的范围,
,通过此关系根据二次函数性质求解.
变式训练
练习 2. 已知函数在区间上有零点,则的最大值为________.
解析:设,则
则,令.
当时.
记,则所以递减,
所以故答案为 .
点拨:需要找到的关系,使得有解,在此约束下,求的最大值.
变式训练
专题一 函数
专题 1.4 函数与方程
方程根的个数与函数零点的存在性问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 函数在的零点个数是________.
解方程法
图象法
时满足题义
作出函数图象,查看与的交点个数即可
典例剖析
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解析:由题意知,所以,
所以
当时
当时
当时
当 时,. 不符合题意
均满足题意,所以函数在的零点个数为 3 .
例题 1. 函数在的零点个数是________.
典例剖析
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例题 2. 已知函数则在上的零点个数为( )
A. B. C. D.
作出和
在图象交点个数
典例剖析
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解析:直接分析的零点不易,
作出和在上的图象.
两图象有三个交点在 有三个零点.
故正确选项为 B .
例题 2. 已知函数则在上的零点个数为( )
A. B. C. D.
典例剖析
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方法一:函数零点个数的判断方法
解方程法:令,如果能求出解,则方程解的个数即为函数零点的个数.
零点存在性定理法:利用定理不仅要求函数在区间上是连续不断的曲线,且,还必须结合函数的图象与性质(如单调性,奇偶性,周期性,对称性)才能确定函数有多少个零点或零点所具有的性质.
数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图象的,常分解转化为两个能画出图象的函数的交点问题.即将函数的零点个数转化为函数与图象公共点的个数来判断.
方法讲解
练习 1. 的零点个数为________.
解析:由题意,
由于的零点无法求出,
故考虑变形,画图象看交点.
.
作出和的图象.
由图可知,图象有两个交点,
所以有两个零点.
点拨:,由于的形式较为复杂,难以直接求解,故考虑图象法.
变式训练
练习 2. 的所有零点之和为________.
解析:.
关于轴对称,的周期,分别作出 和图象.由图可知,图象有6个交点,故有 6 个零点.以图中 A,B 两个交点为例,
,另外两组横坐标之和也为 2 ,故
所有零点之和为 6 .
点拨:,难以直接求解,考虑画出图象,结合和都关于 轴对称,故两图象的交点也关于对称,结合此性质进行求解.
变式训练
专题一 函数
专题 1.4 函数与方程
嵌套函数的零点问题
典例剖析
方法讲解
变式训练
例题 1. 已知,则下列关于函数零点个数判断正确的是( ).
A.当时,有3个零点;当时,有2个零点.
B..
C.无论为何值,均有2个零点.
D.无论为何值,均有4个零点.
,
问题等价于
作出函数图象,由图象可得
当时,与一个交点
当时,与个交点
其中,
典例剖析
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例题 1. 已知,则下列关于函数零点个数判断正确的是( ).
当作出函数图象
其中,
发现图象共4个交点
当作出函数图象
发现图象共1个交点
反思:作出函数图象,分类讨论思想对本题的求解非常关键
典例剖析
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解析:令零点个数由于为分段函数,首先作出与的函数图象.可见,
当时,与一个交点
当时,与个交点
其中,
例题 1. 已知,则下列关于函数零点个数判断正确的是( ).
A.当时,有3个零点;当时,有2个零点.
B..
C.无论为何值,均有2个零点.
D.无论为何值,均有4个零点.
典例剖析
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解析:当作出函数图象.
其中,发现图象共4个交点.
当作出函数图象
发现图象共1个交点.
上述图象的交点对应的横坐标,即为函数零点.
故.
正确选项为 B .
例题 1. 已知,则下列关于函数零点个数判断正确的是( ).
典例剖析
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例题 2. 已知,若关于函数有 8 个不同的零点,则实数的取值范围是________.
则
作出的图象
只有当时,图象有4个交点
若想满足有8个零点
则二次函数的解
利用二次函数的性质
典例剖析
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解析:设,则
首先对作出图象进行分析.当时,与图象至多2个交点;
当时,图象有4个交点;当时,图象至多3个交点.
由于有8个不同的零点,故只有时才可能满足要求.
则二次函数的解方可满足题意.
. 的取值范围是]
例题 2. 已知,若关于函数有 8 个不同的零点,则实数的取值范围是________.
典例剖析
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方法一:
设中间变量,令,将复合函数方程转换为.
根据题目要求,选择先对或是 进行分析.
结合图象进行分析,图象的交点即为解的个数,(可借助导数工具,求出极值点与极值,画出函数的示意图).
对于二次函数的嵌套,可妙用判别式与韦达定理.
提醒:只要能够作出函数图象,都结合函数图象进行分析.
方法讲解
练习 1. 已知,设关于有 个不同的实数解,则的所有可能的值为( ).
A. B. C.6 D.4或6
解析: 又当
故可画出大致图象.
点拨:关于的方程类似于二次函数,根据二次函数的判别式可知其必有两根,且由韦达定理知两根之积为一固定负数,结合函数图象进行求解.
变式训练
练习 1. 已知,设关于有 个不同的实数解,则的所有可能的值为( ).
A. B. C.6 D.4或6
解析:令则.
由二次函数性质,则二次函数必有两个根且
不妨设
当 结合的图象,发现恰好在其两个极值处,此时有1个根,有2个根.
当时,必有,此时 有0个根,有3个根.
当时,必有,此时 有2个根,有1个根.
综上所述,对于任意的,方程均有3个根,故正确选项为 A .
变式训练
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千帆竞渡争朝夕
一苇以航向青云
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