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1、
2014年高考一輪復(fù)習(xí)熱點難點精講精析:
2.9函數(shù)與方程
1、零點的判定
○相關(guān)鏈接○
(1)解方程:當能直接求解零點時,就直接求出進行判斷。
(2)用定理:零點存在性定理。
注:如果函數(shù)在[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的曲線,且是函數(shù)在這個區(qū)間上的一個零點,但不一定成立。
(3)數(shù)形結(jié)合法:通過畫函數(shù)圖象,觀察圖象與x軸在給定區(qū)間上是否有交點來判斷
○例題解析○
〖例〗判斷下列函數(shù)在給定區(qū)間是否存在零點。
(1) f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];
(2) f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]
分析:第(1)問利用零點的存在性定理或直接
2、求出零點,第(2)問利用零點的存在性定理或利用兩圖象的交點來求解。
解答:(1)方法一:
∵f(1)=12-31-18=-20<0,
f(8)=82-38-18=22>0
∴f(1)f(8)<0,
故f(x)=x2-3x-18, x∈[1,8]存在零點
方法二:
令f(x)=0得x2-3x-18=0,x∈[1,8]。
∴ (x-6)(x+3)=0,
∴x=6∈[1,8],x=-3[1,8],
∴f(x)=x2-3x-18, x∈[1,8]存在零點
(2)方法一:∵f(1)=log23-1>log22-1=0,f(3)=log25-3
3、f(1)f(3)<0,故f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]存在零點。
方法二:設(shè)y=log2(x+2),y=x,,在同一直角坐標系中畫出它們的圖象,從圖象中可以看出當
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時,兩圖象有一個交點,因此f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]存在零點。
注:(1)判斷函數(shù)零點所在的區(qū)間,當方程f(x)=0無法解出或函數(shù)y=f(x)的圖象不易作出時,常用函數(shù)零點存在的判定定理判斷.
(2)判斷方程的解所在的區(qū)間常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的零點問題.
2、函數(shù)零點個數(shù)的判定
○相關(guān)鏈接○
函數(shù)零點個數(shù)的判定有下列幾種方法:
(1)解方程法:令f(x)=0,如果
4、能求出解,則有幾個解就有幾個零點;
(2)零點存在性定理法:利用定理不僅要求函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)f(b)<0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性)才能確定函數(shù)有多少個零點或零點值所具有的性質(zhì);
(3)數(shù)形結(jié)合法:轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的圖象的交點個數(shù)問題.先畫出兩個函數(shù)的圖象,看其交點的個數(shù),其中交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.
○例題解析○
判斷函數(shù)在區(qū)間上零點的個數(shù),并說明理由。
分析:求的值判斷函數(shù)在上的單調(diào)性函數(shù)零點個數(shù)。
解答:
注:在判斷函數(shù)y=f(x)零點個數(shù)時,若方程f(x)=0易
5、解,則用解方程法求解;否則若可轉(zhuǎn)化為兩熟悉函數(shù)圖象交點問題,用圖象法求解,但圖象畫的太粗糙易出現(xiàn)失誤;若圖象不易畫則可利用零點存在的判定定理及函數(shù)的性質(zhì)綜合求解.
3、與二次函數(shù)有關(guān)的零點分布問題
○相關(guān)鏈接○
設(shè)是實系數(shù)一元二次方程的兩實根,下面為幾類常見二次函數(shù)零點分布情況需滿足于的條件:
根的分布(且均為常數(shù))
圖象
滿足的條件
[
只有一根在之間
或
○例題解析○
〖例〗(1)m為何值時,f(x)=x2+2mx+3m+4①有且僅有一個零點;②有兩個零點且均比-1大;
(2)若
6、函數(shù)f(x)=|4x-x2|+a有4個零點,求褸a 取值范圍。
分析:(1)二次函數(shù)結(jié)合圖象求解,也可用方程思想求解;(2)利用函數(shù)圖象求解。
解答:(1)①若函數(shù)f(x)=x2+2mx+3m+4有且僅有一個零點,則等價于Δ=4m2-4(3m+4)=0,即4m2-12m-16=0,即m2-3m-4=0,解得m=4或m=-1
②方法一:方程思想
若f(x)有兩個零點且均比-1大,設(shè)兩零點分別為x1,x2,則x1+ x2=-2m, x1x2=3m+4,
故只需,
故m的取值范圍是
方法二:函數(shù)思想
若f(x)有兩個零點且均比-1大,結(jié)合二次函數(shù)圖象可知只需滿足,故
∴m的取值范圍
7、是。
(2)若f(x)=|4x-x2|+a有4個零點,即4x-x2|+a=0有四個根,即|4x-x2|=-a有四個根,令g(x)= |4x-x2|,h(x)=-a.則作出g(x)的圖象,
由圖象可知要使|4x-x2|=-a有四個根,則g(x)與h(x)的圖象應(yīng)有4個交點。
故需滿足0<-a<4,即-4
8、轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,在同一平面直角坐標系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.
○例題解析○
〖例〗(2012臨沂模擬)已知函數(shù)f(x)=-x2+2ex+m-1,
(1)若g(x)=m有實數(shù)根,求m的取值范圍;
(2)確定m的取值范圍,使得g(x)-f(x)=0有兩個相異實根.
【方法詮釋】解答(1)可用基本不等式求出最值或數(shù)形結(jié)合法求解,(2)轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)f(x)與g(x)有兩個交點,從而數(shù)形結(jié)合求解.
解析:(1)方法一:等號成立
的條件是x=e,故g(x)的值域是[2e,+∞),因此,只需m≥2e,則g(x)=m就有
9、零點.
方法二:作出的大致圖象如圖:
可知若使g(x)=m有零點,則只需m≥2e.
(2)若g(x)-f(x)=0有兩個相異的實根,即g(x)與f(x)的圖象有兩個不同的交點,作出的大致圖象.
∵f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,
∴其圖象的對稱軸為x=e,開口向下,最大值為m-1+e2.故當
m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1時,g(x)與f(x)有兩個交點,即
g(x)-f(x)=0有兩個相異實根.∴m的取值范圍是(-e2+2e+1,+∞).
注:有些二次、高次、分式、指數(shù)、對數(shù)及三角式、含絕對值方程根的存在問題,常轉(zhuǎn)化為求函數(shù)值域或兩熟悉函數(shù)圖象交點問題求解.
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