第八篇函数与方程

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第八篇 函数与方程

考纲传真

1.考查函数零点的个数和取值范围

2.利用函数零点求解参数的取值范围

3.与实际问题相联系,考查数学应用能力

复习建议

1.准确理解函数零点与方程的根,函数图象与x轴交点之间的关系

2.会利用函数值域求解“a=f(x)有解”型问题

3.利用数形结合思想解决有关函数零点的个数问题

考点梳理

1.函数的零点

(1)定义:如果函数y=f(x)在实数α处的值等于零,即f(α)=0,则α叫做这个函数的零点.

(2)变号零点:如果函数图象经过零点时穿过x轴,则称这样的零点为变号零点.

(3)几个等价关系

方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.

2.零点存在性定理

如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即f(a)f(b)<0,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点x0∈(a,b),使f(x0)=0.

3.用二分法求函数f(x)零点(该部分内容本次复习不做要求)

典例归纳

例1 判断下列函数在给定区间上是否存在零点.

(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];

(2)f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3].

例2 若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是________.

例3 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0.

(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.

例4 若关于x的方程22x+2xa+a+1=0有实根,求实数a的取值范围.

例5 已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+e2x (x>0).

(1)若y=g(x)-m有零点,求m的取值范围;

(2)确定m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.

课堂小结

1.函数f(x)的零点是一个实数,是方程f(x)=0的根,也是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.

2.函数零点的判定常用的方法有

(1)零点存在性定理;(2)数形结合;(3)解方程f(x)=0.

3.研究方程f(x)=g(x)的解,实质就是研究G(x)=f(x)-g(x)的零点.

4.转化思想:方程解的个数问题可转化为两个函数图象交点的个数问题;已知方程有解求参数范围问题可转化为函数值域问题.求函数零点的值,判断函数零点的范围及零点的个数以及已知函数零点求参数范围等问题,都可利用方程来求解,但当方程不易甚至不可能解出时,可构造两个函数,利用数形结合的方法进行求解.

课后作业

一、选择题

1.若关于x的方程x2+mx+1=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是( )

A.(-1,1) B.(-2,2)

C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)

2.方程|x2-2x|=a2+1 (a>0)的解的个数是 ( )

A.1 B.2 C.3 D.4

3.若函数y=f(x)在R上递增,则函数y=f(x)的零点 ( )

A.至少有一个 B.至多有一个

C.有且只有一个 D.可能有无数个

4.已知函数f(x)=log2x-13x,若实数x0是方程f(x)=0的解,且0

A.恒为负 B.等于零

C.恒为正 D.不小于零

5.已知函数f(x)=xex-ax-1,则关于f(x)零点叙述正确的是( ).

A.当a=0时,函数f(x)有两个零点

B.函数f(x)必有一个零点是正数

C.当a<0时,函数f(x)有两个零点

D.当a>0时,函数f(x)只有一个零点

6.已知二次函数f(x)=x2-(m-1)x+2m在[0,1]上有且只有一个零点,则实数m的取值范围为( )

A.(-2,0) B.(-1,0)

C.[-2,0] D.(-2,-1)

7.函数f(x)= x2+2x-3,x≤0,-2+ln x,x>0的零点个数为 ( )

A.3 B.2 C.1 D.0

8.已知三个函数f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零点依次为a,b,c,则( )

A.a

二、填空题

9. 若函数f(x)=x2+2x+3a没有零点,则实数a的取值范围是________.

10.若f(x)= x2-x-1,x≥2或x≤-1,1, -1

11.已知函数y=f(x) (x∈R)满足f(-x+2)=f(-x),当x∈[-1,1]时,f(x)=|x|,则y=f(x)与y=log7x的交点的个数为________. 12.已知函数f(x)= 2x-1,x>0,-x2-2x,x≤0,若函数g(x)=f(x)-m有3个零点,则实数m的取值范围是________.

三、解答题

13.关于x的一元二次方程x2-2ax+a+2=0,当a为何实数时:

(1)有两不同正根;

(2)不同两根在(1,3)之间;

(3)有一根大于2,另一根小于2;

(4)在(1,3)内有且只有一解.

14.(1)m为何值时,f(x)=x2+2mx+3m+4.①有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;

(2)若函数f(x)=|4x-x2|+a有4个零点,求实数a的取值范围.