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第二章函数第八节函数与方程·考试要求·1.借助函数图象,会用数学语言表示函数的单调性、最值,理解实际意义.2.理解单调性、最值及其几何意义.必备知识落实“四基”
自查自测知识点一函数的零点1.判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点.(
)(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.(
)(3)函数f(x)=lg
x的零点是(1,0).(
)2.(教材改编题)函数f(x)=(x2-2)(x2-3x+2)的零点为________________.×√×
核心回扣1.定义:使f(x)=0的_______叫做函数y=f(x)的零点.2.三个等价关系:
注意点:函数的零点不是一个“点”,而是方程f(x)=0的实数解,是函数y=f(x)的图象与x轴的公共点的横坐标.实数x
自查自测知识点二函数零点存在定理1.(教材改编题)下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中的函数零点的是(
)C
B
核心回扣函数零点存在定理(1)条件:①函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条__________的曲线.②f(a)·f(b)_____.(2)结论:函数y=f(x)在区间(a,b)上至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.连续不断<0注意点:由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示,所以f(a)·f(b)<0是y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.【常用结论】1.已知函数f(x)在[a,b]上单调,且f(x)的图象是连续不断的一条曲线,若f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在(a,b)上有且只有一个零点.2.连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.3.周期函数如果存在零点,则必有无穷个零点.应用
(多选题)有如下说法,其中正确的有(
)A.函数f(x)的零点为x0,则函数f(x)的图象经过点(x0,0)时,函数值一定变号B.连续不断的函数,相邻两个零点之间的所有函数值保持同号C.函数f(x)在区间[a,b]上连续,若满足f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上一定有实根D.“二分法”对连续不断的函数的所有零点都有效BC
解析:由结论知A错误,B正确,由函数零点存在定理可得C正确.由于“二分法”是针对连续不断的函数的变号零点而言的,所以D错误.故选BC.√√核心考点提升“四能”
判断函数零点所在的区间1.函数f(x)=x+ln
x-3的零点所在的区间为(
)A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)√C
解析:(方法一)因为函数f(x)是增函数,且f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3>0,所以由函数零点存在定理,得函数f(x)的零点位于区间(2,3)上.故选C.(方法二)函数f(x)=x+ln
x-3的零点所在区间转化为g(x)=ln
x,h(x)=-x+3的图象的交点横坐标所在的范围.如图所示,可知函数f(x)的零点在(2,3)内.
√√√
√确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法(1)利用函数零点存在定理: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.
√(2)已知函数y=f(x)是周期为2的周期函数,且当x∈[-1,1]时,f(x)=2|x|-1,则函数F(x)=f(x)-|lg
x|的零点个数是(
)A.9 B.10C.11 D.18B
解析:由题意,分别画出函数y=f(x)和y=|lg
x|的图象,如图所示.
由图可知,y=f(x)与y=|lg
x|的图象共有10个交点,故原函数有10个零点.√函数零点个数的判断方法(1)直接求零点:令f(x)=0,有几个解就有几个零点.(2)函数零点存在定理:要求函数f(x)在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,再结合函数的图象与性质确定函数的零点个数.(3)利用函数图象:作出两函数的图象,观察其交点个数即得零点个数.1.函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是(
)A.0 B.1C.2 D.3√B
解析:(方法一)因为
f(0)f(1)=(-1)×1=-1<0,且函数
f(x)在R上单调递增且连续,所以函数f(x)在区间(0,1)内有且只有1个零点.(方法二)设y1=2x,y2=2-x3,在同一平面直角坐标系中画出两函数的图象如图所示.
由图可知,两图象在(0,1)内的交点个数即f(x)在区间(0,1)内的零点个数,故函数f(x)在区间(0,1)内有且只有1个零点.2.函数f(x)=|x-2|-ln
x在定义域内的零点的个数为(
)A.0 B.1C.2 D.3C
解析:由题意可知f(x)的定义域为(0,+∞).在同一平面直角坐标系中作出函数y=|x-2|(x>0),y=ln
x(x>0)的图象如图所示.
由图可知函数f(x)在定义域内的零点个数为2.√
√根据函数零点所在区间求参数的步骤考向2根据函数零点的个数求参数【例3】(2024·黄冈模拟)设min{m,n}表示m,n中的较小数(当m=n时,min{m,n}=m=n).若函数f(x)=min{|x|-1,2x2-ax+a+6}至少有3个零点,则实数a的取值范围是(
)A.[12,+∞) B.(-∞,-4]∪(12,+∞)C.(-∞,-4)∪[12,+∞) D.(-∞,-4)√
利用函数零点个数求参数的方法由函数零点个数求参数问题,可采用数形结合法,先对解析式变形,变为关于两个函数的方程,再在同一平面直角坐标系中,画出两个函数的图象,通过数形结合求解.1.(2024·聊城模拟)函数f(x)=log2x+x2+m在区间(2,4)上存在零点,则实数m的取值范围是(
)A.(-∞,-18) B.(5,+∞)C.(5,18)
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