专题:函数与方程
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2023高考一轮复习讲与练12 函数与方程练高考 明方向1.(2022·新高考Ⅰ卷T10)(多选题)已知函数3()1f x x x =-+,则( ) A. ()f x 有两个极值点B. ()f x 有三个零点C. 点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心D. 直线2y x =是曲线()y f x =的切线 【答案】AC 【解析】【分析】利用极值点的定义可判断A ,结合()f x 的单调性、极值可判断B ,利用平移可判断C ;利用导数的几何意义判断D.【详解】由题,()231f x x '=-,令()0f x '>得3x >或3x <-,令()0f x '<得x <<,所以()f x 在(上单调递减,在(,-∞,)+∞上单调递增,所以x =是极值点,故A 正确;因(10f =+>,10f =>,()250f -=-<,所以,函数()f x 在,⎛-∞ ⎝⎭上有一个零点,当x ≥时,()03f x f ⎛≥> ⎝⎭,即函数()f x 在3⎛⎫∞ ⎪ ⎪⎝⎭上无零点,综上所述,函数()f x 有一个零点,故B 错误;令3()h x x x =-,该函数的定义域为R ,()()()()33h x x x x x h x -=---=-+=-,则()h x 是奇函数,(0,0)是()h x 的对称中心, 将()h x 的图象向上移动一个单位得到()f x 的图象,所以点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心,故C 正确;令()2312f x x '=-=,可得1x =±,又()(1)11f f =-=,当切点为(1,1)时,切线方程为21y x =-,当切点为(1,1)-时,切线方程为23y x =+,故D 错误. 2.(2022·全国乙(文)T20) 已知函数1()(1)ln f x ax a x x=--+. (1)当0a =时,求()f x 的最大值;(2)若()f x 恰有一个零点,求a 的取值范围. 【答案】(1)1- (2)()0,+∞ 【解析】【分析】(1)由导数确定函数的单调性,即可得解; (2)求导得()()()211ax x f x x --'=,按照0a ≤、01a <<及1a >结合导数讨论函数的单调性,求得函数的极值,即可得解. 【小问1详解】 当0a =时,()1ln ,0f x x x x =-->,则()22111x f x x x x-'=-=, 当()0,1∈x 时,0f x,()f x 单调递增;当()1,x ∈+∞时,0fx,()f x 单调递减;所以()()max 11f x f ==-; 【小问2详解】()()11ln ,0f x ax a x x x =--+>,则()()()221111ax x a f x a x x x--+'=+-=, 当0a ≤时,10-≤ax ,所以当()0,1∈x 时,0f x,()f x 单调递增;当()1,x ∈+∞时,0fx,()f x 单调递减;所以()()max 110f x f a ==-<,此时函数无零点,不合题意; 当01a <<时,11a >,在()10,1,,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上,0f x,()f x 单调递增;在11,a ⎛⎫⎪⎝⎭上,0f x,()f x 单调递减;又()110f a =-<,当x 趋近正无穷大时,()f x 趋近于正无穷大,所以()f x 仅在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭有唯一零点,符合题意;当1a =时,()()2210x f x x -'=≥,所以()f x 单调递增,又()110f a =-=, 所以()f x 有唯一零点,符合题意;当1a >时,11a <,在()10,,1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上,0f x ,()f x 单调递增;在1,1a ⎛⎫⎪⎝⎭上,0fx,()f x 单调递减;此时()110f a =->,又()1111ln n n n f a n a a aa -⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,当n 趋近正无穷大时,1n f a⎛⎫⎪⎝⎭趋近负无穷,所以()f x在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭有一个零点,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭无零点,所以()f x 有唯一零点,符合题意;综上,a 的取值范围为()0,+∞.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用导数研究函数的极值与单调性,把函数零点问题转化为函数的单调性与极值的问题.3.(2022·全国乙(理)T21)已知函数()()ln 1e xf x x ax -=++(1(当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程; (2(若()f x 在区间()()1,0,0,-+∞各恰有一个零点,求a 的取值范围. 【答案】(1)2y x = (2)(,1)-∞- 【解析】【分析】(1)先算出切点,再求导算出斜率即可(2)求导,对a 分类讨论,对x 分(1,0),(0,)-+∞两部分研究【小问1详解】()f x 的定义域为(1,)-+∞当1a =时,()ln(1),(0)0ex xf x x f =++=,所以切点为(0,0),11(),(0)21ex xf x f x ''-=+=+,所以切线斜率为2,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为2y x =。
中考数学复习:函数与方程、不等式的关系1.函数与方程的关系(1)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标的值;(2)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=mx+n(am≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c (a≠0)与直线y=mx+n(m≠0)交点的横坐标的值.2.函数与不等式的关系(1)关于x的不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴上方的所有点的横坐标的值;(2)关于x的不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴下方的所有点的横坐标的值;(3)关于x的不等式ax2+bx+c>mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)上方的所有点的横坐标的值;(4)关于x的不等式ax2+bx+c<mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)下方的所有点的横坐标的值.例题讲解例1在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2mx-2(m≠0)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B.若该抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l:y=-2x+2的上方,并且在2<x<3这一段位于直线AB的下方,求该抛物线的表达式.解:如图,因为抛物线的对称轴是x=1,且直线l与直线AB关于对称轴对称.所以抛物线在-1<x<0这一段位于直线l的下方.又因为抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l的上方,所以抛物线与直线l的一个交点的横坐标为-1.当x=-1时,y=-2×(-1)+2=4,则抛物线过点(-1,4),将(-1,4)代入y=mx2-2mx-2,得m+2m-2=4,则m=2.所以抛物线的表达式为y=2x2-4x-2.例2已知y=ax²+bx+c(a≠0)的自变量x与函数值y满足:当-1≤x≤1时,-1≤y≤1,且抛物线经过点A(1,-1)和点B(-1,1).求a的取值范围.解:因为抛物线y=ax²+bx+c经过A(1,-1)和点B(-1,1),代入得a+b+c=-1,a-b+c=1,所以a+c=0,b=-1,则抛物线y=ax²-x-a,对称轴为x=12a.①当a<0时,抛物线开口向下,且x=12a<0,如图可知,当12a≤-1时符合题意,所以-12≤a<0.当-1<12a<0时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.②当a>0时,抛物线开口向上,且x=12a>0.如图可知,当12a≥1时符合题意,所以0<a≤12.当0<12a<1时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.综上所述,a的取值范围是-12≤a<0或0<a≤12.例3在平面直角坐标系xOy中,对于点P(a,b)和点Q(a,'b)给出如下定义:1 '1b abb a ≥⎧=⎨-<⎩,则称点Q为点P的限变点.例如:点(2,3)的限变点的坐标是(2,3),点(﹣2,5)的限变点的坐标是(﹣2,﹣5).(1)若点P在函数y=﹣x+3(﹣2≤x≤k,k>﹣2)的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是﹣5≤b′≤2,求k的取值范围;(2)若点P在关于x的二次函数y=x2﹣2tx+t2+t的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是b′≥m或b′<n,其中m>n.令s=m﹣n,求s关于t的函数解析式及s的取值范围.解:(1)依题意,y=﹣x+3(x≥﹣2)图象上的点P的限变点必在函数y=313-21x xx x-+≥⎧⎨-≤<⎩的图象上.∴b′≤2,即当x=1时,b′取最大值2.当b′=﹣2时,﹣2=﹣x+3.∴x=5.当b′=﹣5时,﹣5=x﹣3或﹣5=﹣x+3.∴x=﹣2或x=8.∵﹣5≤b′≤2,由图象可知,k的取值范围是5≤k≤8.(2)∵y=x2﹣2tx+t2+t=(x﹣t)2+t,∴顶点坐标为(t,t).若t<1,b′的取值范围是b′≥m或b′<n,与题意不符.若t≥1,当x≥1时,y的最小值为t,即m=t;当x<1时,y的值小于﹣[(1﹣t)2+t],即n=﹣[(1﹣t)2+t].∴s=m﹣n=t+(1﹣t)2+t=t2+1.∴s关于t的函数解析式为s=t2+1(t≥1),当t=1时,s取最小值2,∴s的取值范围是s≥2.1);点B;5≤k≤8;s≥2.进阶训练1.若关于x 的一元二次方程x 2+ax +b =0有两个不同的实数根m ,n (m <n ),方程x 2+ax+b =1有两个不同的实数根p ,q (p <q ),则m ,n ,p ,q 的大小关系为( )A .m <p <q <nB .p <m <n <qC .m <p <n <qD .p <m <q <nB【提示】 函数y =x 2+ax +b 和函数y =x 2+ax +b -1的图像如图所示,从而得到p <m <n<q解:函数y =x 2+ax +b 如图所示: xq n m p O2.在平面直角坐标系xOy 中,p (n ,0)是x 轴上一个动点,过点P 作垂直于x 轴的直线,交一次函数y =kx +b 的图像于点M ,交二次函数y =x ²-2x -3的图像于点N ,若只有当-2<n <2时,点M 位于点N 的上方,求这个一次函数的表达式.y =-2x +1【提示】 依据题意并结合图像可知,一次函数的图像与二次函数的图像的交点的横坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标为(-2,5)和(2,-3)将交点坐标分别代入一次函数表达式即可3.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2-(2m+1)x+m-5的图像与x轴有两个公共点,若m取满足条件的最小整数,当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是-6≤y≤4-n,求n的值n的值为-2【提示】根据已知可得m=1.图像的对称轴为直线x=32.当n≤x≤1<32时,函数值y随自变量x的增大而减小,所以当x=1时,函数的值为-6,当x=n时,函数值为4-n.所以n2-3n-4=4-n,解得n=-2或n=4(不符合题意,舍去),则n的值为-2。
专题复习《基本初等函数、函数与方程》例1、二次函数1、若定义在R 上的函数()225f x ax x =++在区间()2,+∞上是减函数,则实数a 的取值范围是__ __;【答案】[)0,+∞; 2、若函数()()231f x mx m x =+-+对于任意x R ∈恒有()()f x f m ≤(其中m 为常数),则函数()f x 的单调递增区间为 ; 【答案】3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦;3、已知函数()[]268,1,f x x x x a =-+∈,并且()f x 的最小值为()f a ,则实数a 的取值范围是 ;【答案】(]1,3; 4、设二次函数()221f x ax ax =++在区间[]3,2-上有最大值4,则实数a 值为 ;【答案】38或3-; 5、关于x 方程()2310mx m x +-+=的根均大于0,则实数m 的取值范围是_________。
【答案】01m ≤≤; 6、关于x 方程()22120x a x a +-+-=的一个根比1大,另一个根比1小,则有( )A 、11a -<<B 、2a <-或1a >C 、21a -<<D 、1a <-或2a > 【答案】C ; 7、(2014江苏)已知函数()21f x x mx =+-,若对于任意的[],1x m m ∈+都有()0f x <,则实数m 的取值范围为 .【答案】⎛⎫ ⎪⎝⎭;8、已知关于x 的不等式240ax ax ++>的解集为R ,则实数a 的取值范围为 ;【答案】016a ≤<; 9、若关于x 的不等式2160x kx ++≥的解集为R ,则实数k 的取值范围为 ;【答案】88k -≤≤;例2、指数与指数函数1、()52-的5次方根是________; ()42-的4次方根是________; 【答案】-2;2±; 2、15a a-+=,则22a a-+的值为 ;1122a a-+的值为 ;【答案】由15a a-+=得()2125a a -+= 22225a a-∴++= 2223a a-∴+=【答案】由题可知110,0a a ->> 11220a a -∴+> 又21112227a a a a --+=++=⎛⎫ ⎪⎝⎭,1122a a -∴+=3、已知函数()24x f x a n -=+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点(),2P m ,则m n += ; 【答案】3;4、函数y = )A 、1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B 、1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C 、(),-∞+∞D 、(],1-∞ 【答案】A ;5、函数y = )A 、[)0,+∞B 、[]0,3C 、[)0,3D 、()0,3 【答案】C ;6、函数2412x xy +⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为 ; 【答案】(]0,16;7、设函数()()()x x f x x e ae x R =+∈是偶函数,则实数a 的值为 ; 【答案】1-;8、若函数(),142,12x a x f x a x x ⎧>⎪=⎨⎛⎫-+≤⎪ ⎪⎝⎭⎩在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A 、()1,+∞B 、()1,8C 、()4,8D 、[)4,8 【答案】D ;例3、对数与对数函数1、求值:①13log = ; ②21log 32.51log 6.25lg2100+++= ; 【答案】①13-; ②132; 2、函数()22log 32y x =+-(0,1a a >≠且)的图象恒过定点P ,则P 点坐标为 ;【答案】()1,2; 3、函数()213log 32y x x =--的单调递增区间是( )A 、()3,1-B 、1,12⎛⎫⎪⎝⎭C 、()1,+∞D 、[)1,1- 【答案】D ;4、已知函数()()log ,121,1a x x f x a x x ⎧>⎪=⎨--≤⎪⎩在(),-∞+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 ; 【答案】(]2,3;5、已知函数()log 2a y ax =-在区间[]0,1上是关于x 的减函数,则实数a 的取值范围是( )A 、()0,1B 、()1,2C 、()0,2D 、[)2,+∞ 【答案】B ;6、已知函数()()212log 23f x x ax =-+在区间(],1-∞上是增函数,求实数a 的取值范围是 ;【答案】[)1,2;7、函数()22log 43y kx kx =++的定义域为R ,则实数k 的取值范围是_______;【答案】304k ≤<;8、已知函数()()2lg 1f x x mx =-+的值域为R ,则实数m 的取值范围为 ; 【答案】()(),22,-∞-+∞ ;9、【2014辽宁】已知132a -=,123log b =,1132log c =则( )A 、a b c >>B 、a c b >>C 、c a b >>D 、c b a >> 【答案】C ;10、函数()lg(f x x =是( )A 、奇函数B 、偶函数C 、既是奇函数又是偶函数D 、非奇非偶函数 【答案】A ;11、若函数()y f x =的反函数的图象经过点()1,5,则函数()y f x =的图象必过点( ) A 、()5,1 B 、()1,5 C 、()1,1 D 、()5,5 【答案】A ;例4、幂函数1、已知点⎝在幂函数()f x 的图象上,则( ) A 、()3f x x = B 、()3f x x -= C 、()12f x x = D 、()12f x x-= 【答案】B ;2、当()0,x ∈+∞时,幂函数()()121m f x m m x-+=--为减函数,则实数m = ; 【答案】2;3、若函数2223()(1)m m f x m m x --=--是幂函数,且是偶函数,则实数m 的值为_______;【答案】1-;4、(2016全国III )已知432a =,233b =,1325c =,则( )A 、b a c <<B 、a b c <<C 、b c a <<D 、c a b << 【答案】A ;例5、函数与方程 1、函数()()1ln 3x xf x x -=-的零点个数为( )A 、1B 、2C 、3D 、0 【答案】A ;2、已知实数1,01a b ><<,则函数()xf x a x b =+-的零点所在的一个区间是( )A 、()2,1--B 、()1,0-C 、()0,1D 、()1,2 【答案】B ;3、若函数()()()251f x x x =---有两个零点12,x x ,且12x x <,则( )A 、122,25x x <<<B 、122,5x x >>C 、122,5x x <>D 、1225,5x x <<> 【答案】C ; 4、若函数()215f x x ax =-+-(a 是常数,且a R ∈)恰有两个不同的零点,则a 的取值范围是 ; 【答案】()2,2-;5、(2012北京)函数()1212xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点个数为( )A 、0B 、1C 、2D 、3 【答案】B ;6、已知函数()221,02,0x x f x x x x ⎧⎪->=⎨⎪⎩--≤,若函数()y f x m =-有3个不同的零点,则实数m 的取值范围是 ;【答案】()0,1;7、已知函数()()21,01,0x x f x f x x -⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,若方程()f x x a =+有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是( )A 、(],0-∞B 、[)0,1C 、(),1-∞D 、[)0,+∞ 【答案】C ; 8、若关于x 的方程31x k -=有一解,则实数k 的取值范围为 ; 【答案】[){}1,0+∞ ; 9、(2016山东)已知函数()2,24,x x mf x x mx m x m⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩(其中0m >),若存在实数b ,使得关于x 的方程()f x b =有三个不同的根,则实数m 的取值范围是 ; 【答案】()3,+∞;提示:由题2224m m m m -+<;10、若定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=,且当[]0,1x ∈时,()f x x =,则方程()2log 0f x x -= 的根的个数是( )A 、6B 、4C 、3D 、2 【答案】B ;11、已知定义在R 上的奇函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,当01x <≤时,()12log f x x =,则方程()10f x -=在()0,6内所有根之和为( )A 、8B 、10C 、12D 、16 【答案】C ;12、已知函数()[]ln 23f x x x =-+,其中[]x 表示不大于x 的最大整数(如[][]1.61, 2.13=-=-),则函数()f x 的零点个数是( )A 、1B 、2C 、3D 、4 【答案】B ; 13、已知函数()1312,132,1x x f x x x x -⎧-≥⎪=⎨⎪-+<⎩,则方程()21f x =的根的个数为( )A 、1B 、2C 、3D 、4【答案】C ;提示:由题()12f x =;当1x ≥时,11122x--= 2x ∴= 当1x <时,3132x x -+=即3330x x -+= 令()333g x x x =-+ ()233g x x '∴=-令()0g x '=得1x =或1x =-()g x ∴在(),1-∞-上是增函数,在()1,1-上是减函数 又()712g -=,()112g =- ()g x ∴在区间(),1-∞上有2个零点 综上方程()21f x =的根的个数为3.14、已知函数()()12,12ln ,1x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩,若函数()()g x f x ax =-恰有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A 、10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B 、10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C 、11,3e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D 、1,3e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】C ;15、已知定义在(]0,2上的函数()(](]113,0,121,1,2x x x f x x -⎧-∈⎪=⎨⎪-∈⎩,且()()g x f x mx =-在(]0,2内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是( )A 、91,20,42⎛⎤⎛⎤-- ⎥⎥⎝⎦⎝⎦B 、111,20,42⎛⎤⎛⎤-- ⎥⎥⎝⎦⎝⎦C 、92,20,43⎛⎤⎛⎤-- ⎥⎥⎝⎦⎝⎦D 、112,20,43⎛⎤⎛⎤-- ⎥⎥⎝⎦⎝⎦ 【答案】A ; 16、设函数()2lg ,02,0x x f x x x x ⎧>⎪=⎨--≤⎪⎩,若函数()()2221y f x bf x ⎡⎤=++⎣⎦有8个不同的零点,则实数b 的取值范围是 ;【答案】3,2⎛- ⎝;【解析】令()f x t =,则2221y t bt =++ 由()f x 图象知,当()0,1t ∈时,函数()t f x =有4个交点故22210t bt ++=有两个不等实根12,t t 且()12,0,1t t ∈令()2221g x t bt =++ 则()()2480010123020122b g g b b ⎧∆=->⎪⎪=>⎪⎨=+>⎪⎪<-<⎪⎩⨯解得32b -<< 17、已知定义在R 的函数()y f x =满足1322f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当11x -<≤时,()f x x =;若方程()log a f x x =恰好有6个根,则实数a 的取值范围是( )A 、11,75⎡⎤⎢⎥⎣⎦B 、[)11,5,775⎡⎫⎪⎢⎣⎭C 、[)11,3,553⎡⎫⎪⎢⎣⎭D 、11,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B ;18、设函数()[](),01,0x x x f x f x x ⎧-≥⎪=⎨+<⎪⎩,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[][][]1.22,1.21,11-=-==,若直线()0y kx k k =+>与函数()y f x =的图象恰有三个不同的交点,则实数k 的取值范围是( )A 、11,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B 、10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C 、11,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D 、11,43⎛⎫⎪⎝⎭【答案】A ;19、已知函数()(),11,1x e x f x f x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩,()1g x kx =+,若方程()()0f x g x -=有两个不等的实根,则实数k 的取值范围是 ; 【答案】(]1,11,12e e -⎛⎫- ⎪⎝⎭;。
高中数学教案:函数与方程的关系函数与方程的关系一、引言在高中数学课程中,函数与方程是重要的概念之一。
函数是由自变量和因变量构成的数学规律,而方程则描述了两个表达式之间的相等关系。
函数与方程有着密切的关系,它们可以相互转化和表示。
本教案将探讨函数与方程的关系,并介绍如何通过图象、实例和计算来理解和应用这一概念。
二、函数与方程的基本概念1. 函数的定义函数是指一个集合内每个元素都对应于另一个集合内唯一确定元素的规律。
通常表示为f(x),其中x为自变量,f(x)为对应的因变量。
2. 方程的定义方程是含有未知数并且等于一个已知值的数学表达式。
例如,2x+3=7就是一个简单的一次方程。
3. 函数与方程之间的区别- 函数是描述两个集合之间对应关系的规律,而方程则描述两个表达式之间相等关系。
- 函数可以用图象或公式表示,而方程只能通过等号连接两个表达式。
- 函数必须满足垂直线测试(每个x值只有一个对应y值),而方程则没有这个限制。
三、函数与方程的转化1. 方程转化为函数给定一个方程,我们可以通过将未知数表示为常量的函数,从而将方程转化为函数。
例如,对于方程2x+3=7,我们可以将其转化为函数f(x)=2x+3。
2. 函数转化为方程给定一个函数,我们可以通过将因变量表示为未知数的表达式,从而将函数转化为方程。
例如,对于函数f(x)=2x+3,我们可以将其转化为方程2x+3=y。
四、通过图象理解函数与方程的关系1. 图象表示的意义函数和方程都可以通过图象进行可视化表示。
图象能够帮助我们直观地理解和分析函数与方程之间的关系。
2. 图象上的点与解集图象上的每个点都代表了自变量和因变量之间的对应关系。
对于方程来说,图象上所有满足该等式的点构成了解集;而对于函数来说,则是每个自变量在图象上只有一个相应因变量。
五、实例分析:线性函数与一次方程1. 线性函数简介线性函数是最简单且常见的一类函数。
其表达式为f(x)=ax+b(a和b为常数),在图象上呈现为一条直线。
方程和函数思想1.方程和函数思想的概念。
方程和函数是初等数学代数领域的主要内容,也是解决实际问题的重要工具,它们都可以用来描述现实世界的各种数量关系,而且它们之间有着密切的联系,因此,本文将二者放在一起进行讨论。
(1)方程思想。
含有未知数的等式叫方程。
判断一个式子是不是方程,只需要同时满足两个条件:一个是含有未知数,另一个是必须是等式。
如有些小学老师经常有疑问的判断题:χ=0 和χ=1是不是方程?根据方程的定义,他们满足方程的条件,都是方程。
方程按照未知数的个数和未知数的最高次数,可以分为一元一次方程、一元二次方程、二元一次方程、三元一次方程等等,这些都是初等数学代数领域中最基本的内容。
方程思想的核心是将问题中的未知量用数字以外的数学符号(常用χ、y等字母)表示,根据相关数量之间的相等关系构建方程模型。
方程思想体现了已知与未知的对立统一。
(2)函数思想。
设集合A、B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系?,如果对于集合A中的任意一个数χ,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称y是χ的函数,记作y=f(χ)。
其中χ叫做自变量,χ的取值范围A叫做函数的定义域;y叫做函数或因变量,与χ相对应的y的值叫做函数值,y的取值范围B叫做值域。
以上函数的定义是从初等数学的角度出发的,自变量只有一个,与之对应的函数值也是唯一的。
这样的函数研究的是两个变量之间的对应关系,一个变量的取值发生了变化,另一个变量的取值也相应发生变化,中学里学习的正比例函数、一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数和三角函数都是这类函数。
实际上现实生活中还有很多情况是一个变量会随着几个变量的变化而相应地变化,这样的函数是多元函数。
虽然在中小学里不学习多元函数,但实际上它是存在的,如圆柱的体积与底面半径r和圆柱的高的关系:V=πr2h。
半径和高有一对取值,体积就会相应地有一个取值;也就是说,体积随着半径和高的变化而变化。
函数与方程【考纲要求】1.了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2.根据具体函数的图像,能够用二分法求相应方程的近似解.3.理解函数与方程之间的关系,并能解决一些简单的数学问题。
【知识网络】【考点梳理】1.函数零点的理解(1)函数的零点、方程的根、函数图象与x 轴的交点的横坐标,实质是同一个问题的三种不同表达形式,方程根的个数就是函数零点的个数,亦即函数图象与x 轴交点的个数. (2)变号零点与不变号零点①若函数()f x 在零点x 0左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点. ②若函数()f x 在零点x 0左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点.③若函数()f x 在区间[a ,b]上的图象是一条连续的曲线,则()()0f a f b ⋅<是()f x 在区间(a ,b )内有零点的充分不必要条件.要点诠释:如果函数最值为0,则不能用此方法求零点所在区间。
2.用二分法求曲线交点的坐标应注意的问题(1)曲线交点坐标即为方程组的解,从而转化为求方程的根.(2)求曲线()y f x =与()y g x =的交点的横坐标,实际上就是求函数()()y f x g x =-的零点,即求()()0f x g x -=的根.要点诠释:如果函数的图象不能画出,应通过适当的变形转换成另外的函数。
3.关于用二分法求函数零点近似值的步骤需注意的问题(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②()f a 、()f b 的值比较容易计算且()()0f a f b ⋅<.(2)根据函数的零点与相应方程根的关系,求函数的零点与求相应方程的根是等价的.对于求方程()()f x g x =的根,可以构造函数()()()F x f x g x =-),函数()F x 的零点即为方程()()f x g x =的根. 【典型例题】类型一、判断函数零点的位置例1.函数f(x)=2x+3x 的零点所在的一个区间是 ( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2) 解析:∵f(0)=1>0,f(-1)=52-<0,∴选B. 答案:B点评:求函数的零点就是求相应方程的实数根,一般可以借助求根公式或因式分解等方法,求出方程的根,从而得到函数的零点.举一反三:【变式】已知函数()log (0,1)a f x x x b a a =+->≠且,当234a b <<<<时,函数()f x 的零点*0(,1),x n n n N ∈+∈,则n =..解:用数形结合法 log a x x b =-+ 作出 2log y x =及3log y x =的图象, 作出 3y x =-+及4y x =-+由图象可知,当(2,3)a 在内变动,(3,4)b 在内变动时,显然对数函数图象与直线y x b =-+的公共点皆在区间(2,3)内,即函数()f x 的零点0(2,3)x ∈,故2n =.类型二、确定函数零点的个数例2.二次函数2y ax bx c =++中,0ac <,则函数的零点的个数是( ) A.1 B.2 C.0 D.无法确定 解法1:20,40ac b ac <∴∆=->∴方程20ax bx c ++=有两个不相等的实数根 ∴函数2y ax bx c =++有两个零点,选B. 解法2:()00ac a f =⋅<()()000000a a f f ><⎧⎧⎪⎪∴⎨⎨<>⎪⎪⎩⎩或, 不论哪种情况,二次函数图象与x 轴都有两个交点,所以函数有两个零点.选B. 点评:可以利用函数图象或方程的判别式.举一反三:【变式】设函数f (x )=4sin(2x +1)-x ,则在下列区间中函数f (x )不存在零点的是( ) A .[-4,-2] B .[-2,0] C .[0,2]D .[2,4]解析:本题判断f(x)=0在区间内是否成立,即4sin(2x +1)=x 是否有解.如图:显然在[2,4]内曲线y =4sin(2x +1),当x =54π-12时,y =4,而曲线y =x ,当x =54π-12<4,有交点,故选A.答案:A例3. 求方程21333+-=x x x的解的个数. 解析:作出函数13=y x 和222113153()3324=+-=+-y x x x 的图象,且32=-x 时,2154=-y ,12=-y ,有12>y y (如图)由图象可以知道:函数13=y x 和22133=+-y x x 的图象的交点的个数为3, 即方程3213303x x x +--=的解的个数为3. 举一反三:【变式1】方程230x x -=的实数解的个数为。
方程与函数的关系摘要:1.方程与函数的定义与关系2.方程的解法与函数的性质3.方程在函数图像上的应用4.函数在方程求解中的作用5.总结:方程与函数的紧密联系正文:一、方程与函数的定义与关系方程,是数学中表示两个量相等关系的式子,通常包含一个或多个未知数。
而函数,是数学中描述一种特定关系的方法,通常表示为一个数的集合(自变量)与另一个数的集合(因变量)之间的对应关系。
方程与函数之间的关系密切,函数可以看作是包含一个或多个未知数的方程,而方程则是函数在某一点的取值。
二、方程的解法与函数的性质解方程是数学中的一个重要环节,通常有代入法、消元法、韦达定理等多种方法。
而函数的性质,如单调性、周期性、奇偶性等,则影响着方程的解法。
了解函数的性质,可以帮助我们更快地解出方程,甚至可以简化方程的解法过程。
三、方程在函数图像上的应用函数的图像,是函数在平面直角坐标系上的点的集合,可以直观地反映函数的性质。
而方程,则可以用来确定函数图像上的特定点。
例如,如果一个函数的零点就是方程的解,那么我们可以通过解方程来确定函数图像上的零点。
四、函数在方程求解中的作用函数在方程求解中的作用也非常重要。
例如,我们可以通过函数的导数来找到方程的解,或者通过函数的性质来简化方程的解法。
在一些复杂的数学问题中,函数和方程的相互作用,可以使得问题得到更好的理解和解决。
五、总结:方程与函数的紧密联系从上述内容可以看出,方程与函数的联系非常紧密。
方程可以看作是函数在某一点的取值,而函数的性质则影响着方程的解法。
同时,方程和函数在数学问题的求解中,往往可以相互转化,互相帮助。
专题函数与方程思想一、考点回顾函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的。
函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是历年高考的重点。
1.函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。
2.方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。
方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系;3.函数方程思想的几种重要形式(1)函数和方程是密切相关的,对于函数y=f(x),当y=0时,就转化为方程f(x)=0,也可以把函数式y=f(x)看做二元方程y-f(x)=0。
(2)函数与不等式也可以相互转化,对于函数y=f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数图像与性质解决有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式;(3)数列的通项或前n项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点处理数列问题十分重要;(4)函数f(x)=(1+x)^n (n∈N*)与二项式定理是密切相关的,利用这个函数用赋值法和比较系数法可以解决很多二项式定理的问题;(5)解析几何中的许多问题,例如直线和二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元方程组才能解决,涉及到二次方程与二次函数的有关理论;(6)立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算,经常需要运用布列方程或建立函数表达式的方法加以解决。
二、经典例题剖析(根据近几年高考命题知识点及热点做相应的试题剖析,要求例题不得少于8个)1. (湖北卷)关于x的方程(x2-1)2-|x2-1|+k=0,给出下列四个命题:①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根;②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根;③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根;④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根.其中假命题的个数是( ).A. 0B. 1C. 2D. 4解析:本题是关于函数、方程解的选择题,考查换元法及方程根的讨论,属一题多选型试题,要求考生具有较强的分析问题和解决问题的能力.思路分析:1. 根据题意可令|x 2-1|=t(t≥0),则方程化为t 2-t +k =0,(*)作出函数t =|x 2-1|的图象,结合函数的图象可知①当t =0或t >1时,原方程有两上不等的根,②当0<t <1时,原方程有4个根,③当t =1时,原方程有3个根.(1)当k =-2时,方程(*)有一个正根t =2,相应的原方程的解有2个;(2)当k =14时,方程(*)有两个相等正根t =12,相应的原方程的解有4个; (3)当k =0时,此时方程(*)有两个不等根t =0或t =1,故此时原方程有5个根;(4)当0<k <14时,方程(*)有两个不等正根,且此时方程(*)有两正根且均小于1,故相应的满足方程|x 2-1|=t 的解有8个,故选A.2. 由函数f(x)=(x 2-1)2-|x 2-1|的图象(如下图)及动直线g(x)=k 可得出答案为A.3. 设t =|x 2-1|(t≥0),t 2-t +k =0,方程的判别式为Δ=1-4k ,由k 的取值依据Δ>0、△=0、△<0从而得出解的个数.4. 设函数f(x)=,利用数轴标根法得出函数与x 轴的交点个数为5个,以及函数的单调性大体上画出函数的图象,从而得出答案A. 答案:A点评:思路1、思路2、思路4都是利用函数图象求解,但研究的目标函数有别,思路2利用函数的奇偶性以及交轨法直观求解,很好地体现了数形结合的数学思想,是数形结合法中值得肯定的一种方法;思路3利用方程的根的个数问题去求解,但讨论较为复杂,又是我们的弱点,有利于培养我们思维的科学性、严谨性、抽象性、逻辑推理能力等基本素质.2. (广东卷)已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是( ). A. 5 B. 4 C. 3 D. 2解析:设等差数列的首项为a 1,公差为d 据题意得:答案:C点评:运用等差、等比数列的基本量(a 1,d ,q)列方程,方程组是求解数列基本问题的通法.3. (安徽卷)已知<α<π,tanα+cotα=-.(1)求tanα的值;(2)求的值.解析:(1)由tanα+cotα=-103得3tan2α+10tanα+3=0,即tanα=-3或tanα=-13, 又3π4<α<π,所以tanα=-13=为所求.答案: 点评:第(1)问是对方程思想方法灵活考查,能否把条件tanα+cotα=-103变形为关于tanα的一元二次方程,取决于解题的目标意识和是否对方程思想方法的深刻把握和理解.4. (江西卷)若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈(0,12]成立,则a 的最小值是( ).A. 0 B. -2 C. -52D. -3 解析:与x 2+ax +1≥0在R上恒成立相比,本题的难度有所增加.思路分析:1. 分离变量,有a≥-(x +1x ),x ∈(0,12]恒成立.右端的最大值为-52,故选C.2. 看成关于a 的不等式,由f(0)≥0,且f(12)≥0可求得a 的范围. 3. 设f(x)=x 2+ax +1,结合二次函数图象,分对称轴在区间的内外三种情况进行讨论.4. f(x)=x 2+1,g(x)=-ax ,则结合图形(象)知原问题等价于f(12)≥g(12),即a≥-52.5. 利用选项,代入检验,D不成立,而C成立.故选C.答案:C点评:思路1~4具有函数观点,可谓高屋建瓴.思路5又充分利用了题型特点.5. (全国卷Ⅱ)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F,A、B是抛物线上的两动点,且(λ>0).过A 、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M.(1)证明为定值; (2)设△ABM 的面积为S ,写出S =f(λ)的表达式,并求S 的最小值.解:(1)证明:由已知条件,得F(0,1),λ>0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).由,得(-x 1,1-y 1)=λ(x 2,y 2-1),即将①式两边平方并把代入得 ③ 解②、③式得y 1=λ,y 2=1λ,且有x 1x 2=-λx 22=-4λy 2=-4,抛物线方程为y =14x 2,求导得y′=12x.所以过抛物线上A 、B 两点的切线方程分别是y =12x 1(x -x 1)+y 1,y =12x 2(x -x 2)+y 2, 即. 解出两条切线的交点M 的坐标为,所以= .所以为定值,其值为0. (2)由(1)知在△ABM 中,FM ⊥AB ,因而S =12|AB| |FM|. |FM|=====.因为|AF|、|BF|分别等于A 、B 到抛物线准线y =-1的距离,所以|AB|=|AF|+|BF|=y 1+y 2+2=λ+1λ+2=()2.于是S =12|AB| |FM|=12()3由≥2知S≥4,且当λ=1时,S 取得最小值4.点评:在解析几何中考查三角形面积最值问题是高考的重点和热点,求解的关键是建立面积的目标函数,再求函数最值,至于如何求最值应视函数式的特点而定,本题是用均值定理求最值的.6. 设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x <0时,f′(x)·g(x)+f(x)·g′(x)>0,且g(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是( ).A. (-3,0)∪(3,+∞) B. (-3,0)∪(0,3)C. (-∞,-3)∪(3,+∞) D. (-∞,-3)∪(0,3)解析:以函数为中心,考查通性通法,设F(x)=f(x)g(x),由f(x),g(x)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,所以F(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-F(x),即F(x)为奇函数.又当x <0时,F′(x)=f ′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,所以x <0时,F(x)为增函数.因为奇函数在对称区间上的单调性相同,所以x >0时,F(x)也为增函数.因为F(-3)=f(-3)g(-3)=0=-F(3).如上图,是一个符合题意的图象,观察知不等式F(x)<0的解集是(-∞,-3)∪(0,3),所以选D.答案:D点评:善于根据题意构造、抽象出函数关系式是用函数思想解题的关键.题中就是构建函数F(x)=f(x)g(x),再根据题意明确该函数的性质,然后由不等式解集与函数图象间的关系使问题获得解决的.7. 函数f(x)是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x 2)且f(1)=1,在每一个区间(](i =1,2……)上,y =f(x)的图象都是斜率为同一常数k 的直线的一部分.(1) 求f(0)及f(12),f(14)的值,并归纳出f()(i =1,2,……)的表达式; (2)设直线x =,x =,x 轴及y =f(x)的图象围成的梯形的面积为a i (i =1,2,……),记S(k)=lim n→∞(a 1+a 2+…a n ),求S(k)的表达式,并写出其定义域和最小值. 解析:以函数为细节,注重命题结构网络化,(1)由f(0)=2f(0),得f(0)=0.由f(1)=2f(12)及f(1)=1,得 f(12)=12f(1)=12.同理,f(14)=12f(12)=14. 归纳得f()=(i =1,2,……).(2)当<x≤=时,所以{a n }是首项为12(1-k 4),公比为14的等比数列,所以.S(k)的定义域为{k|0<k≤1},当k =1时取得最小值12. 点评:高考命题寻求知识网络化已是大势所趋,而函数是把各章知识组合在一起的最好的“粘合剂”.高考试题注重知识的联系,新而不偏,活而不怪.这样的导向,就要求在学习中必须以数学思想指导知识、方法的运用,注意培养我们用联系的观点去思考问题的习惯.8. 对任意实数k ,直线:y =kx +b 与椭圆:(0≤θ<2π)恒有公共点,则b 取值范围是 .解析:方法1,椭圆方程为,将直线方程y =kx +b 代入椭圆方程并整理得. 由直线与椭圆恒有公共点得化简得由题意知对任意实数k,该式恒成立,则Δ′=12(b-1)2-4[16-(b-1)2]≤0,即-1≤b≤3方法2,已知椭圆与y轴交于两点(0,-1),(0,3).对任意实数k,直线:y=kx+b与椭圆恒有公共点,则(0,b)在椭圆内(包括椭圆圆周)即有≤1,得-1≤b≤3.点评:方法1是运用方程的思想解题,这是解析几何变几何问题为代数问题的方法.方法2运用数形结合的思想解题,是相应的变代数问题为几何问题的方法.高考试题中设置一题多解的试题就是为了考查学生思维的深度和灵活运用数学思想方法分析问题和解决问题的能力.评判出能力与素养上的差异.三、方法总结与2008年高考预测(一)方法总结1.函数描述了自然界中量的依存关系,反映了一个事物随着另一个事物变化而变化的关系和规律。
函数与方程知识点1.函数零点的概念对于函数y=f(x),x∈D,我们把使f(x)=0的实数x叫作函数y=f(x),x∈D的零点.注意:函数的零点是实数,而不是点;并不是所有的函数都有零点,若函数有零点,则零点一定在函数的定义域内.2.函数的零点与方程根的联系由函数零点的概念可知,函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.所以方程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.3.二次函数的零点对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),其零点个数可根据一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式来确定,具体情形如下表:Δ>0Δ=0Δ<0方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的个数有两个不相等的实数根有两个相等的实数根无实数根函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点个数有两个零点有一个零点无零点函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象a>0a<0函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与轴的交点个数有两个交点有一个交点无交点4.零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.注意:在上述定理的条件下,只能判断出零点存在,不能确定零点的个数.【辨析比较】f (a )·f (b )<0与函数f (x )存在零点的关系①.若函数y =f (x )在闭区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f (a )·f (b )<0,则函数y =f (x )一定有零点.图1②.由函数y =f (x )在闭区间[a ,b ]上有零点不一定能推出f (a )·f (b )<0,如图1.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.事实上,只有当函数图象通过零点(不是偶次零点)时,函数值才变号,即相邻两个零点之间的函数值同号.注意:若函数f (x )在[a ,b ]上单调,且f (x )的图象是连续不断的一条曲线,则f (a )·f (b )<0⇒函数f (x )在[a ,b ]上只有一个零点. 5.二分法的概念对于在区间[a ,b ]上连续不断且f (a )·f (b )<0的函数y =f (x ),通过不断地把函数f (x )的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫作二分法. 6.用二分法求函数零点近似值的步骤给定精确度ε,用二分法求函数f (x )零点近似值的步骤如下: 第一步:确定区间[a ,b ],验证f (a )·f (b )<0,给定精确度ε. 第二步:求区间(a ,b )的中点x 1. 第三步:计算f (x 1).(1)若f (x 1)=0,则x 1就是函数的零点;(2)若f (a )·f (x 1)<0,则令b =x 1(此时零点x 0∈(a ,x 1)); (3)若f (x 1)·f (b )<0,则令a =x 1(此时零点x 0∈(x 1,b )).第四步:判断是否达到精确度ε,即若|a -b |<ε,则得到零点近似值a (或b ),否则重复第二、三、四步. 7.常见的几种函数模型(1)一次函数模型:y =kx +b (k ≠0).(2)反比例函数模型:y =kx +b (k ,b 为常数且k ≠0).(3)二次函数模型:y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0).(4)指数函数模型:y=a·b x+c(a,b,c为常数,b>0,b≠1,a≠0).(5)对数函数模型:y=m log a x+n(m,n,a为常数,a>0,a≠1,m≠0).(6)幂函数模型:y=a·x n+b(a≠0).8.三种函数模型之间增长速度的比较题型一:判断函数零点问题【例1】函数f(x)=e x+3x的零点个数是()A.0B.1C.2D.3【例2】函数f(x)=3x-x2的零点所在区间是()A.(0,1) B.(1,2) C.(-2,-1) D.(-1,0)【例3】已知函数和在的图象如下所示:给出下列四个命题:①方程有且仅有6个根②方程有且仅有3个根)(xfy=)(xgy=]2,2[-)]([=xgf0)]([=xfg③方程有且仅有5个根 ④方程有且仅有4个根 其中正确的命题是 .(将所有正确的命题序号填在横线上).【过关练习】1.设f (x )=ln x +x -2,则函数f (x )的零点所在的区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,4)2.函数f (x )=2x |log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .43.函数()2log 21f x x x =+-的零点必落在区间 ( ) A.B.C.D.(1,2)4.函数()y f x =的图象是在R 上连续不断的曲线,且(1)(2)0f f >g ,则()y f x =在区间[1,2]上( ). A. 没有零点B. 有2个零点C. 零点个数为偶数D. 零点个数为k ,k N ∈题型二:根据零点求取值范围【例1】函数f (x )=ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是________.【例2】已知关于x 的方程x 2+mx -6=0的一个根比2大,另一个根比2小,则实数m 的取值范围是________. 【例3】已知定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x -4)=f (x ),且在区间[0,2]上f (x )=x ,若关于x 的方程f (x )=log a x 有三个不同的实根,求a 的取值范围.【过关练习】1.函数f (x )=2x -2x -a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)0)]([=x f f 0)]([=x g g ⎪⎭⎫ ⎝⎛41,81⎪⎭⎫ ⎝⎛21,41⎪⎭⎫ ⎝⎛1,21C .(0,3)D .(0,2)2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________.3.若函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是__________.4.若函数()()01x f x a x a a a =-->≠且有两个零点,则实数a 的取值范围是 .5.关于x 的方程 22(28)160x m x m --+-=的两个实根 1x 、2x 满足 1232x x <<,则实数m 的取值范 围 。
函数与方程一.课标要求:1.结合二次函数的图像,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系;2.根据具体函数的图像,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解,了解这种方法是求方程近似解的常用方法。
二.命题走向函数与方程的理论是高中新课标教材中新增的知识点,特别是“二分法”求方程的近似解也一定会是高考的考点。
从近几年高考的形势来看,十分注重对三个“二次”(即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)的考察力度,同时也研究了它的许多重要的结论,并付诸应用。
高考试题中有近一半的试题与这三个“二次”问题有关。
三.要点精讲1.方程的根与函数的零点(1)函数零点概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点。
二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的零点:1)△>0,方程02=++c bx ax 有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点;2)△=0,方程02=++c bx ax 有两相等实根(二重根),二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点;3)△<0,方程02=++c bx ax 无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点。
零点存在性定理:如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有0)()(<b f a f ,那么函数)(x f y =在区间),(b a 内有零点。
既存在),(b a c ∈,使得0)(=c f ,这个c 也就是方程的根。
2.二分法二分法及步骤:对于在区间a [,]b 上连续不断,且满足)(a f ·)(b f 0<的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.给定精度ε,用二分法求函数)(x f 的零点近似值的步骤如下: (1)确定区间a [,]b ,验证)(a f ·)(b f 0<,给定精度ε; (2)求区间a (,)b 的中点1x ; (3)计算)(1x f :①若)(1x f =0,则1x 就是函数的零点;②若)(a f ·)(1x f <0,则令b =1x (此时零点),(10x a x ∈); ③若)(1x f ·)(b f <0,则令a =1x (此时零点),(10b x x ∈); (4)判断是否达到精度ε;即若ε<-||b a ,则得到零点零点值a (或b );否则重复步骤2~4。
函数与方程1. 函数的零点(1)函数零点的定义:对于函数y=f(x),我们把使________的实数x叫做函数y=f(x)的零点.(2)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. 零点存有定理假如函数y=f(x)满足:(1)在闭区间[a,b]上连续;(图象不间断) (2)f(a)·f(b)<0;则函数y=f(x)在(a,b)上存有零点,即存有c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.图象4.二分法(1)二分法的定义 对于在区间[a ,b ]上连续持续且________的函数y =f (x ),通过持续地把函数f (x )的零点所在的区间________,使区间的两端点逐步逼近________,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法.(2)用二分法求函数零点近似解的步骤第一步:确定区间[a ,b ],验证________,给定精确度ε; 第二步:求区间(a ,b )的中点c ; 第三步:计算f (c )①若f (c )=0,则c 就是函数的零点;②若f (a )·f (c )<0,则令b =c (此时零点x 0∈(a ,c )); ③若f (c )·f (b )<0,则令a =c (此时零点x 0∈(c ,b )).第四步:判断是否达到精确度ε,即若|a -b |<ε,则得到零点近似值a (或b ),否则重复第二、三、四步. 典型例题分析函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3函数f (x )=ln(x -2)-2x的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)函数f (x )=x cos2x 在区间[0,2π]上的零点的个数为( ) A .2 B .3 C .4D .5在以下区间中,函数f (x )=e x+4x -3的零点所在的区间为( )A .(-14,0)B .(0,14)C .(14,12)D .(12,34)函数f (x )=mx 2-2x +1有且仅有一个为正实数的零点,则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,1] B .(-∞,0]∪{1} C .(-∞,0)∪(0,1] D .(-∞,1)设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为( )A .(-94,-2]B .[-1,0]C .(-∞,-2]D .(-94,+∞)设函数f (x )=13x -ln x (x >0),则y =f (x )( )A .在区间(1e ,1),(1,e)内均有零点B .在区间(1e,1),(1,e)内均无零点C .在区间(1e ,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点D .在区间(1e,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点函数f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的零点个数为( ) A. 0 B. 1 C. 2D. 3已知a 是函数f (x )=2x-x 的零点,若0<x 0<a ,则f (x 0)的值满足( )A .f (x 0)=0B .f (x 0)<0C .f (x 0)>0D .不确定已知函数f (x )=log ax +x -b (a >0,且a ≠1).当2<a <3<b <4时,函数f (x )的零点x 0∈(n ,n +1),n ∈N *,则n =________.一、选择题1. [2013·广东四校联考]函数f (x )=x 3+2x -1的零点所在的大致区间是( ) A. (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)答案:A解析:f (0)=-1<0,f (1)=2>0,f (2)=11>0,f (3)=32>0,f (4)=71>0,则f (0)·f (1)=-2<0且函数f (x )=x 3+2x -1的图象是连续曲线,所以f (x )在区间(0,1)内有零点.2. 若函数f (x )=bx +2有一个零点为13,则g (x )=x 2+5x +b 的零点是( )A. -13B. 1或-6C. -1或6D. 1或6答案:B解析:∵13是函数f (x )的零点,∴f (13)=0,即13b +2=0,解得b =-6.∴g (x )=x 2+5x -6.令g (x )=0,即x 2+5x -6=0,也就是(x -1)(x +6)=0, 解得x =1或x =-6.∴函数g (x )有两个零点1、-6.3. 如图是函数f (x )的图象,它与x 轴有4个不同的公共点.给出以下四个区间,不能用二分法求出函数f (x )零点的区间是( )A. [-2.1,-1]B. [1.9,2.3]C. [4.1,5]D. [5,6.1]答案:B解析:由图象易知,函数f (x )在区间[1.9,2.3]上不能用二分法求出函数的零点. 4. [2013·湖北八校二联]已知函数f (x )=2x-log 12x ,且实数a >b >c >0满足f (a )·f (b )·f (c )<0,若实数x 0是函数y =f (x )的一个零点,那么以下不等式中不可能成立的是( )A. x 0<aB. x 0>aC. x 0<bD. x 0<c答案:D解析:画出函数y =2x与y =log 12x 的图象可知,满足条件的c 只能在函数f (x )的零点的左边,故不可能出现x 0<c .5. 已知关于x 的方程x ln x =ax +1(a ∈R),以下说法准确的是( ) A. 有两不等根 B. 只有一正根 C. 无实数根 D. 不能确定 答案:B解析:由x ln x =ax +1(a ∈R)知x >0,∴ln x =a +1x ,作出函数y 1=ln x 与y 2=a +1x的图象,易知选B.6. [2013·深圳调研]已知符号函数sgn (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则函数f (x )=sgn (ln x )-ln x 的零点个数为( )A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C解析:当x >1时,ln x >0,sgn (ln x )=1; 当x =1时,ln x =0,sgn (ln x )=0; 当0<x <1,ln x <0,sgn (ln x )=-1.∴f (x )=sgn (ln x )-ln x =⎩⎪⎨⎪⎧1-ln x ,x >1,0,x =1,-1-ln x ,0<x <1.由f (x )=0得,x =e 或1或1e ,应选C.二、填空题7. [2012·浙江绍兴二模]若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -1,x ≥2或x ≤-1,1,-1<x <2,则函数g (x )=f (x )-x 的零点为________.答案:1+2,1解析:求函数g (x )=f (x )-x 的零点,即求f (x )=x 的根, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2或x ≤-1,x 2-x -1=x或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <2,1=x .解得x =1+2或x =1. ∴g (x )的零点为1+2,1.8. [2013·南昌模拟]已知[x ] 表示不超过实数x 的最大整数,如[1.8]=1,[-1.2]=-2.x 0是函数f (x )=ln x -2x的零点,则[x 0]等于 ________.答案:2解析:∵函数f (x )的定义域为(0,+∞),∴函数f ′(x )=1x +2x2>0,即函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (2)=ln2-1<0,f (e)=lne -2e>0,知x 0∈(2,e),∴[x 0]=2.9. [2013·金版原创]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≥0-x 2-2x ,x <0,若函数y =f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.答案:(0,1)解析:画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≥0-x 2-2x ,x <0的图象,由图象可知,若函数y =f (x )-m 有3个零点,则0<m <1,所以m 的取值范围是(0,1).三、解答题10. 若g (x )=x +e2x(x >0),g (x )=m 有零点,求m 的取值范围.解:法一:∵g (x )=x +e 2x≥2e 2=2e ,等号成立的条件是x =e , 故g (x )的值域是[2e ,+∞),因而只需m ≥2e,则g (x )=m 就有零点. 法二:作出g (x )=x +e2x(x >0)的大致图象如图:可知若使g (x )=m 有零点,则只需m ≥2e.法三:由g (x )=m 得x 2-mx +e 2=0. 此方程有大于零的根且e 2>0, 故根据根与系数的关系得m >0,故⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4e 2≥0等价于⎩⎪⎨⎪⎧m >0,m ≥2e或m ≤-2e ,故m ≥2e.11. [2013·苏州模拟]是否存有这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)x +a -1在区间[-1,3]上与x 轴恒有一个交点,且只有一个交点?若存有,求出范围;若不存有,请说明理由.解:若实数a 满足条件,则只需f (-1)·f (3)≤0即可.f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0,所以a ≤-15或a ≥1.检验:(1)当f (-1)=0时a =1,所以f (x )=x 2+x .令f (x )=0,即x 2+x =0,得x =0或x =-1. 方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠1.(2)当f (3)=0时a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65.令f (x )=0,即x 2-135x -65=0,解之x =-25或x =3.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠-15.综上所述,a <-15或a >1.12.[2013·揭阳联考]已知二次函数f (x )=x 2+2bx +c (b 、c ∈R). (1)若f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤1},求实数b 、c 的值;(2)若f (x )满足f (1)=0,且关于x 的方程f (x )+x +b =0的两个实数根分别在区间(-3,-2),(0,1)内,求实数b 的取值范围.解:(1)依题意,x 1=-1,x 2=1是方程x 2+2bx +c =0的两个根.由韦达定理,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2b ,x 1x 2=c .即⎩⎪⎨⎪⎧-2b =0,c =-1.所以b =0,c =-1.(2)由题知,f (1)=1+2b +c =0,所以c =-1-2b .记g (x )=f (x )+x +b =x 2+(2b +1)x +b +c =x 2+(2b +1)x -b -1,则⎩⎪⎨⎪⎧g-3=5-7b >0,g -2=1-5b <0,g 0=-1-b <0,g1=b +1>0,解得15<b <57,所以实数b 的取值范围为15<b <57.。
函数与方程思想专题淮南三中 蔡田1 函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函 数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。
2方程的思想,是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。
3函数思想与方程思想是密切相关的,如函数问题可以转化为方程问题来解决;方程问题也可以转化为函数问题加以解决,如解方程f(x)=0,就是求函数y=f(x)的零点,解不等式f(x)>0(或f(x)<0),就是求函数y=f(x)的正负区间,再如方程f(x)=g(x)的交点问题,也可以转化为函数y=f(x)-g(x)与x 轴交点问题,方程f(x)=a 有解,当且仅当a 属于函数f(x)的值域,函数与方程的这种相互转化关系十分重要。
函数与方程都是中学数学中最为重要的内容。
而函数与方程思想更是中学数学的一种基本思想,几乎渗透到中学数学的各个领域,在解题中有着广泛的应用,是历年来高考考查的重点。
例1.若a 、b 是正数,且满足ab=a+b+3,求ab 的取值范围。
解析:方法一:(看成函数的值域)∵3++=b a ab,∴()31+=-a a b ∵1=a 不满足上式,∴1≠a∴13-+=a ab ,由于0>b ,∴013>-+a a 可得1>a 或3-<a (舍) ∴514)1(14)1(5)1(131322+-+-=-+-+-=-+=-+⋅=a a a a a a a a a a a ab∵1>a ,∴01>-a 由基本不等式得9≥ab当且仅当14)1(-=-a a,即3=a 时,等号成立. ∴ab 的取值范围是[9,+∞). 方法二(看成不等式的解集) ∵a 、b 为正数, ∴ab b a 2≥+,又因为3-=+ab b a∴ab ab 23≥- 即032)(2≥--ab ab解得3≥ab 或1-≤ab (舍去)∴9≥ab ,即ab 的取值范围是[9,+∞).例2:已知a ,b ,c R ∈,0=++c b a ,01=-+bc a ,求a 的取值范围。
专题复习1 方程与函数◆考点链接方程与函数综合题,历年来是中考热点,主要是以函数为主线,将函数图象、性质和方程的相关知识进行综合运用,渗透数形结合的思想方法.◆典例精析【例题1】(吉林)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子,动点P 、Q 同时从点A 出发,点P 沿A→B→C 方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止;•点Q 沿A→D 方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P 、Q •两点用一条可伸缩的细像皮筋联结,设x (s )后橡皮筋扫过的面积为y (cm 2).(1)当0≤x≤1时,求y 与x 之间的函数关系式;(2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当1≤x≤2时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时,∠POQ 的变化范围;(4)当0≤x≤2时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.解题思想:不能利用待定系数确定函数解析式时,常常可以通过列方程的思想,•建立两个变量间的关系,而等量关系则是沟通它们之间的桥梁.解:(1)当0≤x≤1时,AP=2x ,AQ=x ,而y=12AP·AQ .即y=x 2; (2)当S 四边形ABPQ =12S 正方形ABCD 时,橡皮筋刚好触及钉子, 这时BP=2x -2,AQ=x ,12(2x -2+x )×2=12×22.∴x=43;(3)当1≤x≤43时,AB=2,BP=2x -2,AQ=x . ∴y=2AQ BP ×AB=3x -2,即y=3x -2. 当43≤x≤2时,BP=2x -2,AQ=x ,过O 点作OE ⊥AB ,E 为垂足, 这时OE=1,y=S 梯形BEOP +S 梯形OEAQ .∴y=32x ,90°≤∠POQ≤180°; (4)作图略.评析:根据时间确定几何图形面积是建立函数关系式的关键,不规则图形面积用规则图形的面积表示,则是求解问题的突破口.【例题2】(哈尔滨)2006年春,我市为美化市容,开展城市绿化活动,要种植一种新品种树苗,甲、乙两处育苗基地均以每株4元的价格出售这种树苗,•并对一次性购买该种树苗不低于1 000株的用户实行优惠:甲处的优惠政策是每株树苗按原价的八折出售;乙处的优惠政策是免收所购树苗中150株的费用,•其余树苗按原价的九折出售.(1)规定购买该树苗只能在甲、•乙两处中的一处购买,•设一次性购买x (•x •≥1000,则x 为整数)株该种树苗,若在甲处育苗基地购买,所花费用为y 1元,写出y 1与x 之间的函数关系式;若在乙处育苗基地购买,所花的费用为y 2元,写出y 2与x 之间的函数关系式(均不要求写出自变量x 的取值范围).(2)若在甲、乙两处分别一次性购买1 500株该种树苗,•在哪一处购买所花的费用少?为什么?(3)若在甲育苗基地以相应的优惠方式购买一批该种树苗,又在乙育苗基地以相应的优惠方式购买另一批该种树苗,两批树苗共2 500株,购买这2 500株树苗所花的费用至少需要多少元?这时应在甲、乙两处分别购买该种树苗多少株?解:(1)y 1=0.8×4x=3.2x ,即y 1=3.2x ;y 2=0.9×4(x -150),即y 2=3.6x -540.(2)当x=1 500时,y 1=3.2×1 500=4 800,y2=3.6×1 500-540=4 860,y1<y2.∴在甲处购买所花的费用少.(3)设在乙处购买a株该种树苗,所花费用为w元.则w=3.2(2 500-a)+3.6a-540,即w=0.4a+7 460.∵10002500 100025002500,aa≤≤⎧⎨≤-≤⎩∴1 000≤a≤1 500,且a为整数.∵0.4>0,∴w随a增大而增大.∴当a=1 000时,w最小=7 860.2 500-1 000=1 500(株).答:至少需花费7 860元,应在甲处购买1 500株,在乙处购买1 000株.评析:有关函数型的实际问题,也是考察数学建模的一种形式.它常常可以根据实际问题的意义通过建立一个二元方程的思想来获取函数解析式:这种函数与方程相结合的思想也是中考中的一个热点.探究实践【问题】(海淀)已知:抛物线y=x2-mx+m-2(1)求证:此抛物线与x轴有两个不同的交点;(2)若m是整数,抛物线y=x2-mx+m-2与x轴交于整数点,求m的值.(3)在(2)的条件下,设抛物线顶点为A,抛物线与x轴的两个交点中右侧交点为B.若M为坐标轴上一点,且MA=MB,求点M的坐标.解题思路:(1)证△>0;(2)求方程x2-mx+m-2=0的整数解;(3)要考虑M点在x•轴与y轴上两种情形.解:(1)△=m2-4m+8=(m-2)2+4>0,所以此抛物线与x轴有两个不同的交点.(2)方程x 2-mx+m -2=0的根为 由m 为整数,当(m -2)2+4为完全平方数时,此抛物线与x 轴才可能交于整数点. 设(m -2)2+4=n 2(其中n 为整数).所以[n+(m -2)][n -(m -2)]=4.因为n+(m -2)与n -(m -2)的奇偶性相同,所以2222222 2.n m n m n m n m +-=+-=-⎧⎧⎨⎨-+=-+=-⎩⎩或解得m=2. 经检验,m=2合题意.(3)当m=2时,抛物线y=x 2-2x ,顶点A (1,-1),与x 轴交点为O (0,0),B (2,0),•易知△AOB 为等腰直角三角形.∴M 1(1,0)为所求的点.若满足条件的点M 2在y 轴上时,设M 2(0,y ),作AN ⊥y 轴于N .由M 2A=M 2B ,得(y+1)2+12=y 2+22,得y=1,∴M 2(0,1)也为所求的点.综上所述满足条件的M 点坐标为(1,0)或(0,1).评析:一元二次方程有整数根,必须判别式△为完全平方数.用因式分解法、整数性质,求一元二次方程整数根是常用技巧.◆中考演练一、填空题1.已知:反比例函数y=k x与一次函数y=2x+k 的图象的一个交点的横坐标是-4,•则k 的值是________.2.函数y=x 2+2(a+2)x+a 2的图象与x 轴有两个交点,且都在x 轴的负半轴上,则a 的取值范围是________.二、选择题1.点P (a ,b )是直线y=-x+5与双曲线y=6x的一个交点,则以a 、b •为两实数根的一元二次方程是( ). A .x 2-5x+6=0 B .x 2+5x+6=0 C .x 2-5x -6=0 D .x 2+5x -6=02.关于x 的一元二次方程x 2-x -n=0没有实数根,则抛物线y=x 2-x -n 的顶点在( ).A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限三、解答题1.(济南)已知:抛物线y=-12x 2+(6x+m -3与x 轴有A 、B 两个交点,且A 、B •两点关于y 轴对称.(1)求m 的值;(2)写出抛物线解析式及顶点坐标;(3)根据二次函数与一元二次方程的关系将此题的条件换一种说法写出来.2.已知c<0,抛物线y=ax2+bx+c经过正比例函数y=-4x与反比例函数y=-4x的图象的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线顶点在直线y=mx+n上,此直线与x轴、y轴分别交于点A、•B,•且OA:OB=1:2,求作一个以m和n为根的二次项系数为1的一元二次方程.◆实战模拟一、填空题1.点P(a,b)在第二象限内,a,b是方程4x2-2x-15=0的两个实数根,则直线y=ax+•b不经过第______象限.2.已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的顶点坐标(-1,-3.2)•及部分图象如图所示,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1=1.3•和x2=_______.3.已知:二次函数y=2x2-4mx+m2的图象与x轴的两交点为A、B,顶点为C,若S△ABC•则m=________.二、选择题1.抛物线y=x 2-(2m -1)x -2m 与x 轴交于不同的两点A (x 1,0),B (x 2,0),且12x x =1,则m •的值为( ). A .-12 B .0 C .±12 D .12 2.抛物线y=x 2+bx+c 交x 轴正半轴于A 、B 两点,交y 轴于C ,若∠OBC=45°,则下列各式成立的是( ).A .b -c -1=0B .b+c+1=0C .b -c+1=0D .b+c -1=03.(武汉)已知关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c=3的一个根为x 1=2,•且二次函数y=ax 2+bx+c 的对称轴是直线x=2,则抛物线的顶点坐标为( ).A .(2,-3)B .(2,1)C .(2,3)D .(3,2)三、解答题1.(海南)如图9-1-4,已知二次函数图象的顶点坐标为C (1,0),直线y=x+m 与该二次函数的图象交于A 、B 两点,其中A 点的坐标为(3,4),B 点在y 轴上.(1)求m 的值及这个二次函数的关系式;(2)P 为线段AB 上一个动点(点P 与A 、B 不重合),过P 作x 轴的垂线与这个二次函数的图象交于E 点,设线段PE 的长为h ,点P 的横坐标为x ,求h 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3)D 为直线AB 与这个二次函数图象对称轴的交点,在线段AB 上是否存在一点P ,•使得四边形DCEP 是平行四边形?若存在,请求出此时P 点的坐标;若不存在,•请说明理由.2.(四川)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于不同的两点A(x1,0)和B(x2,0),•与y轴的正半轴交于点C,如果x1、x2是方程x2-x-6=0的两个根(x1<x2),且△ABC的面积为152.(1)求此抛物线解析式;(2)求直线AC和BC的方程;(3)如果P是线段AC上的一个动点(不与点A、C重合)过点P作直线y=m(m 为常数),与直线BC交于点Q,则在x轴上是否存在点R,使得△PQR为等腰直角三角形?若存在,•求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.答案:中考演练一、1.-8 2.a>-1且a≠0二、1.A 2.A三、1.(1)m=6 (2)y=-12x 2+3,顶点(0,3)(3)方程-12x 2+(6x+m -3=0的两根互为相反数(或两根之和为零等) 2.(1)=2x 2-4x -2 (2)易得m+n=-4,A (n m,0),B (0,n ),m=±2,所求一元二次方程为x 2+4x -12=0或x 2+4x+4=0实战模拟一、1.三 2.-3.3 3.±2二、1.D 2.B 3.C三、1.(1)点A (3,4)在直线y=x+m 上,∴4=3+m ,m=1.设二次函数为y=a (x -1)2,4=a (3-1)2,a=1∴y=(x -1)2,即y=x 2-2x+1(2)设P 、E 两点的纵坐标分别为y P ,y E ,PE=h=y P -y E =(x+1)-(x 2-2x+1)=-x 2+3x即h=-x 2+3x (0<x<3)(3)∵PE=DC ,点D 在y=x+1上,∴点D 坐标为(1,2)∴-x 2+3x=2,解得x 1=2,x 2=1(舍去)∴当P 点坐标为(2,3)时,四边形DCEP 是平行四边形2.(1)y=-12x 2+12x+3 (2)直线AC 方程为y=32x+3,直线BC 方程为y=-x+3 (3)存在,设直线y=m 与y 轴交于点E (0,m ),易知0<m<3.①当PQ 为等腰Rt △PQR 的一腰时,作PR 1⊥x 轴于R 1(如图1),由△CPQ ∽△CAB ,315315915,,,(,),(,)5384888PQ EC m m m P Q AB OC -===-有易求得, ∴R 1(-34,0),作QR 2⊥x 轴于R 2,则R 2(98,0),• 经检验知R 1、R 2是满足条件的点.②当PQ 为等腰Rt △PQR 的底边时,取PQ 的中点S ,•过点S 作SR 3⊥PQ 于R 3(如图2),由△CPQ ∽△CAB ,有32315121518153,,,(,),(,),(53111111111111PQ EC m m m P Q R AB OC -===-即易得可得,0),经检验可知R 3合题意.。
1.若函数f (x )内有一个零点,则f (-2)·f (2)的值 ( ) A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定
2.设f (x )=3x -x 2,则在下列区间中,使函数f (x )有零点的区间是 ( ) A.[0,1] B.[1,2]
[,2
23221
x
x -=-的值
C.[-2,-1]
D.[-1,0]
3.(2010·苏北三市联考)若方程ln x +2x -10=0的解为x 0,则不小于x 0的小整数是 .
0.25,则f (x )可以是 ( ) A.f (x )=4x -1 B.f (x )=(x -1)2 C.f (x )=e x -1 D.f (x )=ln(x -1
2
)
5.f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且f (2)=0,则方程f (x )=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 ( ) A.5 B.4 C.3 D.2
6.设函数f (x )=[)2221,,2x x x x x ⎧-∈+∞⎪⎨-∈∞⎪⎩(-,
1)则函数F (x )=f (x )-14的零点是 .
7.若二次函数y =( ) A.1个 B.2个 C.0个 D.不确定
8.已知函数f (x )=x |x -4|-5,则当方程f (x )=a 有三个根时,实数a 的取值范围是 . A.-5<a <-1 B.-5≤a ≤-1 C.a <-5 D.a >-1
9.(2009·山东高考)若函数f (x )=a x -x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是 .
10.已知关于x 的二次函数f (x )=x 2+(2t -1)x +1-2t . (1)求证:对于任意t ∈R ,方程f (x )=1必有实数根;
(2)若12<t <34,求证:方程f (x )=0在区间(-1,0)及(0,1
2
)内各有一个实数根.
11.已知a 是实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x )在区间[-1,1]上有零点,求a 的取值范围.
12求函数
3()1f x x x =--在区间[1,1.5]内的一个零点(精确到0.1).
13:已知函数2
8
()f x x x
=+
,证明方程()()f x f a =(a >3)有三个实数 答案
1解析:若函数f (x )在(-2,2)内有一个零
点,则该零点是变号零点,则f (-2)f (2)<0.若不是变号零点,则f (-2)f (2)>0. 答案:D
2解析:∵f (-1)=3-1-(-1)2
=13
-1=
-2
3
<0, f (0)=30-0=1>0,
∴函数f (x )=3x -x 2在区间[-1,0]内存在零点.
答案:D
3解析:令f (x )=lnx +2x -10,
则f (5)=ln5>0,f (4)=ln4-2<0 ∴4<x 0<5
∴不小于x 0的最小整数是5. 答案:5
4解析:∵4个选项中的零点是确定的.
A :x =14;
B :x =1;
C :x =0;
D :x =3
2.
又∵g (0)=40+2×0-2=-1<0,
g (12)=124+2×1
2
-2=1>0, ∴g (x )=4x
+2x -2的零点介于(0,12)之间.
从而选A.
答案:A
5解析:∵f (x )是定义在R 上的偶函数,
且周期是3,f (2)=0,∴f (2)=f (5)=f (-2)=f (1)=f (4)=0. 答案:B
6解析:当x ≥1时,f (x )-14=2x -2-1
4
=
2x -9
4
=0,
∴x =98
.
当x <1时,x 2-2x -1
4=0,
∵Δ=4+1>0,
∴x =2±4+12=2±52,又∵x <1,∴x
=2-5
2
.
∴函数F (x )=f (x )-14有两个零点9
8和
2-5
2
. 答案:98,2-52
7解析:∵c =f (0),∴ac =a ·f (0)<0.
∴
a 与f (0)异号,即
><>,<a a f f ⎧⎧⎨
⎨⎩⎩
00,
或(0)0(0)0. ∴函数必有两个零点. 答案:B
8解析:f (x )=x |x -4|-5=
22
45,4
<,45,4
x x x x x x ⎧--⎪⎨-+-⎪⎩≥在平面直角坐标系中画出该函数的图象(图略),可得当直
线y =a 与该函数的图象有三个交点时,a 的取值范围是-5<a <-1. 答案:A
9解析:函数f (x )的零点的个数就是函数
y =a x 与函数y =x +a 交点的个数,由函数
的图象可知a >1时两函数图象有两个交点,0<a <1时两函数图象有唯一交点,故a >1.
答案:(1,+∞)
10解:(1)证明:由f (1)=1知f (x )=1
必有实数根.
(2)当12<t <34时,因为f (-1)=3-4t =4(
34
-t )>0,
f (0)=1-2t =2(1
2
-t )<0,
f (12)=14+12(2t -1)+1-2t =34
-t >0,
所以方程f (x )=0在区间(-1,0)及(0,1
2
)
内各有一个实数根.
11解:若a =0,则f (x )=2x -3显然在
[-1,1]上没有零点,所以a ≠0.
令Δ=4+8a (3+a )=8a 2
+24a +4=0,解
得a =-3±72
.
①当a =-3-7
2
时,y =f (x )恰有一个零
点在[-1,1]上;而a =-3+7
时,经检验不
符合要求.
②当f (-1)·f (1)=(a -1)(a -5)≤0时,得1≤a ≤5,因当a =5时,方程f (x )=0在[-1,1] 上有两个相异实根,故1≤a <5时,
y =f (x )在[-1,1]上恰有一个零点;
③当y =f (x )在[-1,1]上有两个零点时,则
228244824411111><><<<1,221111<<a a a a a a a a f f f f ⎧⎧⎪⎪∆=++∆=++⎪⎪⎪⎪⎪⎪
----⎨⎨⎪⎪
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩0000或()≥0()≤0(-)≥0(-)≤0
解得a ≥5或a <-3-72
.
综上所述,实数a 的取值范围是{a |a ≥1
或a ≤-3-72
}.
12解:因为(1)11110f =--=-<,
(1.5) 3.375 1.510.8750f =--=> ,
所以()f x 在区间[1,1.5]上存在零点,取区间[1,1.5]作为计算的初始区间,用二分法逐次计算,列表如下: 端(中)点坐标 中点函数值符号 零点所在区间
[1,1.5] 1.25 f (1.25)<0
[1.25,1.5] 1.375
f (1.375)>0
[1.25,1.375] 1.3125 f (1.3125)<0
[1.3125,1.375]
因为|1.375 1.3125|0.06250.1-=<,函数的零点落在区间长度小于0.1的区间[1.3125,1.375]内,故函数零点的近似值为1.3125.
13证明:由2288()(),f x f a x a x a
=+
=+得,
即8
()()0x a x a ax
-+-
=, 有一根a x =,另外22
80,3
ax a x a +-=>当时,
324>+=∆a a ,即方程
2280ax a x +-=有两个根,验证a 不是方程2280ax a x +-=的根,
故原方程有三个实数根.。