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复合函数零点问题

复合函数零点问题
一、基础知识:
1、复合函数定义:设()y f t =,()t g x =,且函数()g x 的值域为()f t 定义域的子集,那么y 通过t 的联系而得到自变量x 的函数,称y 是x 的复合函数,记为()y f g x =⎡⎤⎣⎦
2、复合函数函数值计算的步骤:求()y g f x =⎡⎤⎣⎦函数值遵循“由内到外”的顺序,一层层求出函数值。

例如:已知()()2
2,x
f x
g x x x ==-,计算()2g f ⎡⎤⎣⎦
解:()2
224
f ==()()2412
g f g ∴==⎡⎤⎣⎦3、已知函数值求自变量的步骤:若已知函数值求x 的解,则遵循“由外到内”的顺序,一层层拆解直到求出x 的值。

例如:已知()2x
f x =,()2
2g x x x =-,若()0g f x =⎡⎤⎣⎦,求x
解:令()t f x =,则()2
020g t t t =⇒-=解得0,2t t ==
当()0020x
t f x =⇒=⇒=,则x ∈∅
当()2222x
t f x =⇒=⇒=,则1x =
综上所述:1x =
由上例可得,要想求出()0g f x =⎡⎤⎣⎦的根,则需要先将()f x 视为整体,先求出()f x 的值,再求对应x 的解,这种思路也用来解决复合函数零点问题,先回顾零点的定义: 4、复合函数零点问题的特点:考虑关于x 的方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦根的个数,在解此类问题时,要分为两层来分析,外层是解关于
g(x)的方程,观察有几个t ,g(t)的值使得等式成立;内层
是结合着()f x =t ,求出每一个()f x =t 被几个x 对应,将x 的个数汇总后即为()0g f x =⎡⎤⎣⎦的根的个数
例1:关于x 的方程()2
22
13120x x ---+=的不相同实根的个数是(

A.3
B.4
C.5
D.8
5、求解复合函数()y g f x =⎡⎤⎣⎦零点问题的技巧: (1)作出()(),f x g x 的图像
(2)旋转外层函数的图像使外层函数x 轴对应内层y 轴
(3)先估计关于g(t)=0的方程中解的个数,再根据个数与()f x =t 的图像特点,分配每个t 函数值()i f x 被几个x 所对应,从而确定x 的个数 二、典型例题
例2:设定义域为R 的函数()1
,111,1x x f x x ⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩
,若关于x 的方程()()2
f x bf x c ++=由3个不同的解123,,x x x ,则222
123x x x ++=______
例3:已知函数
11()||||f x x x x x
=+
--,
关于x 的方程2
()()0f x a f x b ++=(,a b R ∈)恰有6个不同实数解,则a 的取值范围是 .
例4:已知定义在R 上的奇函数,当0x >时,()()121,02
12,22
x x f x f x x -⎧-<≤⎪
=⎨->⎪⎩,则关于x 的方程
()()2
610f x f x --=⎡⎤⎣⎦的实数根个数为( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
例5:已知函数()243f x x x =-+,若方程()()2
0f x bf x c ++=⎡⎤⎣⎦恰有七个不相同的实根,则实数b 的取值范围是( )
A. ()2,0-
B. ()2,1--
C. ()0,1
D. ()0,2
例6:已知函数()x
x f x e
=,若关于x 的方
程()()2
10f
x mf x m -+-=恰有4个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( )
A. ()1,22,e e
⎛⎫
⎪⎝⎭
B. 1,1e ⎛⎫
⎪⎝⎭
C.
11,1e ⎛⎫+ ⎪⎝
⎭ D.
1,e e ⎛⎫
⎪⎝⎭
例7:已知函数()()()2
32
211,0231,31,0x x f x x x g x x x ⎧⎛⎫
-+>⎪ ⎪=-+=⎝⎭⎨⎪
-++≤⎩
,则方程()0g f x a -=⎡⎤⎣⎦(a 为正实数)的实数根最多有___________个
例8:已知函数()y f x =和()y g x =在[]2,2-的图像如下,给出下列四个命题: (1)方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且只有6个根 (2)方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且只有3个根 (3)方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且只有5个根 (4)方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且只有4个根
则正确命题的个数是()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
作业:
1、若函数()3
2
f x x ax bx c =+++有极值点12,x x ,且()11f x x =,则关于x 的方程
()()()2
320f x af x b ++=的不同实根的个数是( )
A .3
B .4
C .5
D .6 2、已知函数()21,0
log ,0
ax x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,则下列关于函数()()1y f f x =+的零点个数判断正确
的是( )
A. 当0a >时,有4个零点;当0a <时,有1个零点
B. 当0a >时,有3个零点;当0a <时,有2个零点
C. 无论a 为何值,均有2个零点
D. 无论a 为何值,均有4个零点。

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