当前位置:文档之家› 高考复习专题:函数零点的求法及零点的个数()

高考复习专题:函数零点的求法及零点的个数()

函数零点的求法及零点的个数题型1:求函数的零点。

[例1] 求函数2223+--=x x x y 的零点. [解题思路]求函数2223+--=x x x y 的零点就是求方程02223=+--x x x 的根 [解析]令 32220x x x --+=,∴2(2)(2)x x x ---= ∴(2)(1)(1)0x x x --+=,∴112x x x =-==或或 即函数2223+--=x x x y 的零点为-1,1,2。

[反思归纳] 函数的零点不是点,而是函数函数()y f x =的图像与x 轴交点的横坐标,即零点是一个实数。

题型2:确定函数零点的个数。

[例2] 求函数f(x)=lnx +2x -6的零点个数. [解题思路]求函数f(x)=lnx +2x -6的零点个数就是求方程lnx +2x -6=0的解的个数 [解析]方法一:易证f(x)= lnx +2x -6在定义域(0,)+∞上连续单调递增,又有(1)(4)0f f ⋅<,所以函数f(x)= lnx +2x -6只有一个零点。

方法二:求函数f(x)=lnx +2x -6的零点个数即是求方程lnx +2x -6=0的解的个数即求ln 62y x y x =⎧⎨=-⎩的交点的个数。

画图可知只有一个。

[反思归纳]求函数)(x f y =的零点是高考的热点,有两种常用方法:①(代数法)求方程0)(=x f 的实数根;②(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图像联系起来,并利用函数的性质找出零点。

题型3:由函数的零点特征确定参数的取值范围 [例3] (2007·广东)已知a 是实数,函数()a x ax x f --+=3222,如果函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点,求a 的取值范围。

[解题思路]要求参数a 的取值范围,就要从函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点寻找关于参数a 的不等式(组),但由于涉及到a 作为2x 的系数,故要对a 进行讨论[解析] 若0a = , ()23f x x =- ,显然在[]1,1-上没有零点, 所以 0a ≠.令()248382440a a a a ∆=++=++=, 解得372a -±=①当 372a --=时, ()y f x =恰有一个零点在[]1,1-上;②当()()()()05111<--=⋅-a a f f ,即15a <<时,()y f x =在[]1,1-上也恰有一个零点。

③当()y f x =在[]1,1-上有两个零点时,则()()208244011121010a a a a f f >⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≥⎪⎪-≥⎩或()()208244011121010a a a a f f <⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≤⎪⎪-≤⎩解得5a ≥或352a --<综上所求实数a 的取值范围是 1a > 或352a --≤。

[反思归纳]①二次函数、一元二次方程和一元二次不等式是一个有机的整体,也是高考热点,要深刻理解它们相互之间的关系,能用函数思想来研究方程和不等式,便是抓住了关键. ②二次函数2()f x ax bx c =++的图像形状、对称轴、顶点坐标、开口方向等是处理二次函数问题的重要依据。

考点3 根的分布问题[例5] 已知函数2()(3)1f x mx m x =+-+的图像与x 轴的交点至少有一个在原点的右侧,求实数m 的取值范围[解题思路]由于二次函数的图象可能与x 轴有两个不同的交点,应分情况讨论[解析](1)若m=0,则f (x )=-3x+1,显然满足要求.(2)若m ≠0,有两种情况:原点的两侧各有一个,则⇒⎪⎩⎪⎨⎧<=>--=0104)3(212m x x m m Δm <0;都在原点右侧,则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>=>-=+≥--=,01,023,04)3(21212m x x m m x x m m Δ解得0<m ≤1,综上可得m ∈(-∞,1]。

[反思归纳]二次方程根的分布是高考的重点和热点,需要熟练掌握有关二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的分布有关的结论:①方程f (x )=0的两根中一根比r 大,另一根比r 小⇔a·f(r )<0.②二次方程f (x )=0的两根都大于r ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>⋅>->-=⇔.0)(,2,042r f a r a b ac b Δ③二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内有两根⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>⋅>⋅<-<>-=⇔.0)(,0)(,2,042p f a q f a q a b p ac b Δ④二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内只有一根⇔f (p )·f(q )<0,或f (p )=0,另一根在(p ,q )内或f (q )=0,另一根在(p ,q )内.⑤方程f (x )=0的两根中一根大于p ,另一根小于q (p <q )⎩⎨⎧>⋅<⋅⇔.0)(,0)(q f a p f a (二)、强化巩固训练 1、函数()221f x mx x =-+有且仅有一个正实数的零点,则实数m 的取值范围是( )。

A .(],1-∞;B .(]{},01-∞;C .()(],00,1-∞;D .(),1-∞[解析] B ;依题意得(1)⎪⎩⎪⎨⎧<>--=∆>0)0(04)2(02f m m 或(2)⎪⎩⎪⎨⎧>>--=∆<0)0(04)2(02f m m 或(3)⎩⎨⎧=--=∆≠04)2(02m m 显然(1)无解;解(2)得0<m ;解(3)得1=m又当0=m 时12)(+-=x x f ,它显然有一个正实数的零点,所以应选B 。

2、方程223x x -+=的实数解的个数为_______ 。

[解析] 2;在同一个坐标系中作函数xy )21(=及32+-=x y 的图象,发现它们有两个交点故方程223x x -+=的实数解的个数为2。

3、已知二次函数22()42(2)21f x x p x p p =----+,若在区间[-1,1]内至少存在一个实数c,使f(c)>0,则实数p 的取值范围是_________。

[解析] (-3,23) 只需2(1)2290f p p =--+>或2(1)210f p p -=-++>即-3<p <23或-21<p <1.∴p ∈(-3, 23)。

4、设函数321()2x y x y -==与的图象的交点为00(,)x y ,则0x 所在的区间是( )。

A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4) 答案B 。

5、若方程2(2)210x k x k +-+-=的两根中,一根在0和1之间,另一根在1和2之间,求实数k的取值范围。

[解析]1223k <<;令12)2()(2-+-+=k x k x x f ,则依题意得⎪⎩⎪⎨⎧><>0)2(0)1(0)0(f f f ,即⎪⎩⎪⎨⎧>-+-+<-+-+>-01242401221012k k k k k ,解得1223k <<。

(三)、小结反思:本课主要注意以下几个问题:1.利用函数的图象求方程的解的个数;2.一元二次方程的根的分布;3.利用函数的最值解决不等式恒成立问题 。

补充题:1、定义域和值域均为[-a,a] (常数a>0)的函数y=f(x)和y=g(x)的图像如图所示,给出下列四个命题中: (1) 方程f[g(x)]=0有且仅有三个解; (2) 方程g[f(x)]=0有且仅有三个解;(3) 方程f[f(x)]=0有且仅有九个解; (4)方程g[g(x)]=0有且仅有一个解。

那么,其中正确命题的个数是( )。

A . 1; B. 2; C. 3; D. 4。

[解析] B ;由图可知,][)(a a x f ,-∈,][)(a a x g ,-∈,由左图及f[g(x)]=0得]2[)(1a a x x g --∈=,,]02[)(2,ax x g -∈=,2)(ax g =,由右知方程f[g(x)]=0有且仅有三个解,即(1)正确;由右图及g[f(x)]=0得)2()(0a ax x f ,∈=,由左图知方程g[f(x)]=0有且仅有一个解,故(2)错误;由左图及f[f(x)]=0得]2[)(1aa x x f --∈=,,]02[)(2,a x x f -∈=,2)(ax f =,又由左图得到方程f[f(x)]=0最多有三个解,故(3)错误;由右图及g[g(x)]=0得)2()(0a ax x g ,∈=,由右图知方程g[g(x)]=0有且仅有一个解,即(4)正确,所以应选择B2、已知关于x 的二次方程22210x mx m +++=。

(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的范围。

(2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的范围。

[解析](1)条件说明抛物线2()221f x x mx m =+++与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,画出示意图,得 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧->-<∈-<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+=<+=>=-<+=65,21,21056)2(,024)1(,02)1(,012)0(m m R m m m f m f f m f ∴2165-<<-m . (2)据抛物线与x 轴交点落在区间(0,1)内,列不等式组 y y =f ( a yy =g (a⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-<≥∆>>10,0,0)1(,0)0(m f f ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<--≤+≥->->⇒.01,2121,21,21m m m m m 或(这里0<-m<1是因为对称轴x=-m 应在区间(0,1)内通过) 即解得1122m -<≤-.∴1,122m ⎛⎤∈-- ⎥⎝⎦.。

相关主题