高中数学经典解题技巧(函数与方程及函数的实际应用)
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2024高考理科数学解题方法攻略—方程与函数一、方程解题方法高考数学中,方程解题是一个非常重要的考点。
方程的解题方法主要包括以下几种:1.一元一次方程的解法:一元一次方程是最基本的方程类型,解法也是最简单的。
可以通过移项、合并同类项、消去分母等基本操作,得出方程的解。
2.一元二次方程的解法:一元二次方程的解法比一元一次方程复杂一些,常用的方法有配方法、因式分解、求根公式等。
一般情况下,都可以通过这些方法求解。
3.分式方程的解法:分式方程的主要特点是方程中含有分式,解题时可以通过通分、消分母、变量代换等方法化简方程,再求解。
4.绝对值方程的解法:绝对值方程的解法要分情况讨论。
根据绝对值的定义,可将绝对值方程分解成两个不等式,并分别求解。
然后再将不等式的解与原方程的条件进行比较,找出满足条件的解。
5.二次三项式方程的解法:二次三项式方程的解法较为复杂,常用的方法有配方法、因式分解、求根公式等。
需要根据具体的方程形式来选择合适的方法。
二、函数解题方法函数是高考数学中的核心考点,函数解题包括函数的性质、函数的图像、函数的极值、函数的增减性等。
1.函数性质的解题方法:对于函数的定义域、值域、奇偶性、周期性、单调性等性质的问题,一般通过对函数的定义进行分析,根据定义确定函数的性质。
2.函数的图像的解题方法:对于函数的图像的问题,可以通过求导、平移旋转等方法来确定函数的图像。
也可以根据函数的性质及曲线与坐标轴的关系,来确定函数图像的大致形状。
3.函数的极值的解题方法:对于函数的极值问题,可以通过求导,找出函数的导数为0的点,并使用二阶导数的判定法来确定极值点的类型。
4.函数的增减性的解题方法:对于函数的增减性的问题,可以通过求导,找到函数的导数的正负性来判断函数的增减性。
5.函数的应用问题的解题方法:对于函数的应用问题,可以把具体问题抽象为函数的问题,然后根据函数的性质来解题。
总结:方程与函数是高考数学中的重要考点,它们是数学建模的基础,解题方法主要包括方程的解法和函数的解法。
高中数学函数方程的求解步骤与例题高中数学中,函数方程是一个重要的知识点,它是数学中的基础,也是后续学习的基础。
在解函数方程时,我们需要掌握一定的求解步骤和技巧。
本文将介绍高中数学函数方程的求解步骤,并通过具体的例题进行说明,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
首先,我们来看一类常见的函数方程:一次函数方程。
一次函数方程的一般形式为y=ax+b,其中a和b为常数。
要求解一次函数方程,我们可以按照以下步骤进行:步骤一:将方程化为标准形式。
一次函数方程的标准形式为y=kx+d,其中k 和d为常数。
我们可以通过移项和合并同类项的方式将方程化为标准形式。
例如,解方程2x+3y=6。
我们可以将方程改写为3y=-2x+6,再进一步化简为y=-2/3x+2。
这样,我们就将方程化为了标准形式。
步骤二:确定函数的斜率和截距。
在标准形式中,k表示函数的斜率,d表示函数的截距。
斜率决定了函数的增减趋势,截距则决定了函数与y轴的交点。
例如,在标准形式y=-2/3x+2中,斜率为-2/3,截距为2。
步骤三:根据斜率和截距绘制函数图像。
我们可以利用斜率和截距来绘制函数的图像,从而更直观地理解函数的性质。
例如,在标准形式y=-2/3x+2中,斜率为-2/3,表示函数下降的速度为2/3。
截距为2,表示函数与y轴的交点为(0,2)。
我们可以利用这些信息在坐标系中绘制出函数的图像。
通过以上步骤,我们可以求解一次函数方程,并对函数的性质有一个直观的认识。
下面我们通过一个例题来进一步说明:例题:求解方程3x+2y=8,并绘制函数的图像。
解答:首先,我们将方程化为标准形式。
将方程进行移项和合并同类项的操作,得到2y=-3x+8,进一步化简为y=-3/2x+4。
其次,我们确定函数的斜率和截距。
由标准形式可知,斜率为-3/2,截距为4。
最后,我们绘制函数的图像。
根据斜率和截距,在坐标系中找到截距为(0,4)的点,并根据斜率的大小确定函数的增减趋势。
数学中的函数与方程的解析技巧在数学中,函数与方程是两个非常重要的概念。
函数是一种表达两个变量之间关系的数学工具,而方程则是表示两个量相等的数学表达式。
掌握函数与方程的解析技巧对于数学学习和问题解决至关重要。
本文将介绍一些数学中的函数与方程的解析技巧,帮助读者更好地理解和应用它们。
一、函数的解析技巧函数描述了两个变量之间的依赖关系,常见的函数形式包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
不同类型的函数具有不同的特征和性质,掌握它们的解析技巧可以帮助我们更好地理解函数的行为和性质。
1. 利用函数的定义域和值域进行分析在分析一个函数时,首先要确定其定义域和值域。
定义域是指函数的自变量可以取的值的集合,值域是指函数的因变量可以取的值的集合。
通过分析定义域和值域,我们可以得到函数的一些基本性质,比如函数的增减性、奇偶性等。
同时,对于一些特殊函数,如有界函数、周期函数等,我们还可以通过定义域和值域的特点来确定其具体的形式。
2. 求函数的导数和极限导数是函数的一种重要的数学工具,可以描述函数在某一点的变化率。
通过求函数的导数,我们可以得到函数的增减区间、最值点、拐点等重要特征。
同时,通过研究函数的导数的符号变化,我们还可以得到函数图像的凹凸性质。
极限是函数的另一个重要概念,可以描述函数的趋势和趋近性。
通过求函数的极限,我们可以判断函数在某一点是否连续,从而判断函数图像的断点和间断点。
3. 利用函数的性质简化计算在实际应用中,我们经常遇到一些复杂的函数表达式。
此时,利用函数的性质可以帮助我们简化计算过程。
比如,对于指数函数,我们可以利用指数函数的性质将复杂的指数运算转化为简单的乘法运算。
二、方程的解析技巧方程是数学中研究等式关系的一个重要概念,常见的方程类型包括线性方程、二次方程、指数方程、对数方程等。
解方程的过程就是寻找使得等式成立的未知数的值。
1. 求解方程的方法根据方程的类型和特点,我们可以选择不同的求解方法。
人教版高三数学如何解决函数与方程的应用问题数学是一门抽象而又实用的学科,函数与方程的应用问题是高三数学中的一个重要知识点。
解决这类问题需要灵活运用函数与方程的概念,并结合实际情境进行分析和求解。
本文将针对人教版高三数学中关于函数与方程的应用问题进行探讨,旨在帮助高三学生更好地理解和解决这类问题。
一、函数与方程的应用问题概述函数与方程的应用问题是指将函数与方程的知识运用到实际问题中,通过建立数学模型来解决问题。
这类问题涉及到各个领域,如经济学、物理学、生物学等。
在解决这类问题时,我们需要明确问题的条件和目标,设定变量和函数,并通过构建方程或不等式来求解。
二、经典案例分析1. 购买问题小明去商场购买了苹果和橙子,苹果的价格为每个2元,橙子的价格为每个3元,小明购买了苹果和橙子共计10个,并且花费了25元。
问小明购买的苹果和橙子各有多少个?解析:设苹果的个数为x,橙子的个数为y。
根据题意,我们可以得到以下两个方程:2x + 3y = 25x + y = 10通过解这个方程组,可以得到小明购买的苹果和橙子的个数。
2. 运动问题甲乙两个人进行100米短跑比赛,已知甲的速度是每秒6米,乙的速度是每秒5米。
甲与乙同时起跑,问甲跑完全程需要多少秒才能与乙相遇?解析:设甲跑到x秒时与乙相遇。
根据题意,我们可以得到以下方程:6x = 5(x + 10)通过解这个方程,可以求得甲跑完全程所需要的时间。
三、解决函数与方程的应用问题的方法1. 建立函数模型对于函数与方程的应用问题,首先需要建立数学模型。
通过仔细分析问题,找出所需求解的变量和函数关系,并将其转化为数学表达式。
2. 求解方程或不等式建立了函数模型后,下一步就是求解方程或不等式。
通过代数运算,将问题转化为求解方程或不等式的形式,然后进行方程或不等式的化简和求解。
3. 检验答案的合理性对于求解函数与方程的应用问题,最后还需要对答案进行检验。
将求得的解代入原始问题中,验证其是否满足题目条件,以确定解的正确性。
高中数学的归纳函数与方程的常见问题解析与解题技巧数学是一门既有理论基础又有实际应用的学科,对于学生们来说,掌握数学知识和解题技巧是非常重要的。
而在高中数学中,归纳函数与方程是常见的知识点,也是学生们经常遇到的难题。
本文将针对这一知识点,对常见问题进行解析,并分享一些解题技巧供读者参考。
一、归纳函数归纳函数是指根据一个或多个已知的函数值,推导出函数的一个或多个性质,并应用到未知的函数值上。
在高中数学中,归纳函数的常见问题主要包括等差数列、等比数列和二次函数。
1. 等差数列问题:等差数列是指数列中相邻两项之间的差值保持不变。
在解决等差数列问题时,我们需要确定首项、公差以及项数,并运用相应的公式。
例如,给定一个等差数列的前三项为2,5,8,求该等差数列的第n项。
解决步骤如下:首先,计算出公差d = 5 - 2 = 3;然后,利用等差数列通项公式an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,n 为项数,d为公差;带入已知信息,我们可以得到an = 2 + (n-1)3。
2. 等比数列问题:等比数列是指数列中相邻两项之间的比值保持不变。
在解决等比数列问题时,我们需要确定首项、公比以及项数,并运用相应的公式。
例如,给定一个等比数列的前三项为3,6,12,求该等比数列的第n项。
解决步骤如下:首先,计算出公比r = 6 / 3 = 2;然后,利用等比数列通项公式an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,n为项数,r为公比;带入已知信息,我们可以得到an = 3 * 2^(n-1)。
3. 二次函数问题:二次函数是指函数表达式为ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c为常数,且a不等于0。
在解决二次函数问题时,我们需要确定函数的相关参数,并注意判别式的正负情况。
例如,给定一个二次函数y = x^2 + 2x + 1,求函数的极值点和图像的开口方向。
解决步骤如下:首先,通过求导数,得到一次函数y' = 2x + 2;然后,使一次函数的导数等于0,解方程2x + 2 = 0,可以求得极值点;接着,通过判别式b^2 - 4ac的正负情况,可以确定图像的开口方向。
数学高中数学函数与方程解题技巧提升得分率数学,作为一门基础学科,占据了高中课程中的重要地位。
而在数学学科中,函数与方程的解题是一个相对难点的部分。
为了帮助同学们提升解题技巧,提高得分率,本文将分享一些关于高中数学函数与方程解题的技巧和方法。
一、理解函数与方程的定义与性质在解题之前,我们首先要对函数与方程有一个全面的了解。
函数是一种数学映射关系,可以用来描述变量之间的关系。
而方程则是等式的一种特殊形式,表示两个表达式之间的平衡关系。
深入理解函数与方程的定义和性质,对于解题非常重要。
二、解方程的基本思路解方程是函数与方程解题中的一个重要部分。
在解方程时,我们需要明确的基本思路,以下是解方程的基本步骤:1. 转化:将方程转化成标准形式,去掉冗余项。
2. 整理:将方程中的同类项合并整理,使方程更加简洁明了。
3. 求解:根据方程的性质,采用合适的方法求解方程。
4. 检验:将求得的解代入原方程,验证解的正确性。
5. 总结:总结解方程的方法与技巧,方便以后的应用。
三、常见函数与方程解题技巧1. 分类讨论法:根据题目给出的条件,将问题进行分类讨论,然后针对每一种情况进行解题。
2. 反证法:通过假设问题的逆否命题成立,推导出矛盾的结果,从而得到原命题的结论。
3. 代数运算法:利用代数运算的性质,对方程进行变形和化简,以便更容易求解。
4. 图像法:根据函数的图像特征,推导出相应的方程式,并解出方程。
5. 求最值法:通过求函数的最值,得出函数与方程的一些性质,从而解决问题。
四、经典例题解析以下是一些常见的高中数学函数与方程解题例题及其解析,供同学们参考:例题1. 求解方程:2x + 5 = 17。
解析:首先将方程转化为标准形式,得到2x = 12。
然后通过整理得到x = 6,将其代入原方程进行检验,验证得x = 6为方程的解。
例题2. 某岛屿上有6只鸟,它们的腿数加起来一共有18条。
问该岛屿上每只鸟的腿数各是多少?解析:设每只鸟的腿数为x,根据题意可得方程6x = 18,化简得到x = 3。
高考数学一轮总复习函数与方程的巧妙技巧函数和方程是高中数学重要的内容之一,在高考数学中占有很大的比重。
掌握函数和方程的巧妙技巧,将对我们的考试成绩起到明显的提升作用。
本文将介绍一些高考数学函数与方程的巧妙技巧,帮助同学们更好地备考。
一、函数的巧妙技巧1. 利用平移变换简化函数图像当函数图像进行平移操作时,可以通过学习特定的平移规律,快速推导出平移后函数的性质。
例如,对于$f(x)$的图像进行横向平移$h$个单位,得到$f(x-h)$。
同样,对于纵向平移$k$个单位,可得到$f(x)+k$。
利用这样的平移规律,可以简化函数图像的分析和计算。
2. 利用对称性简化函数的运算对称性是函数图像常见的性质之一。
利用函数的对称性,可以简化函数的运算过程。
例如,假设函数$f(x)$满足奇函数的性质,即$f(-x)=-f(x)$,如果我们需要计算$f(-3)$,可以直接利用奇函数性质得出结论,即$f(-3)=-f(3)$,从而省去了对函数图像的具体计算过程。
3. 复合函数的分解求解对于复合函数的求解,有时会比较复杂,需要进行多次代入和运算。
这时,我们可以灵活运用分解的技巧,将复合函数拆解成多个简单的函数。
通过简化复合函数的形式,可以更加快速地求解和计算。
二、方程的巧妙技巧1. 倍角公式的巧妙应用倍角公式是高中数学中常用的公式之一,可以用来求解一些特定的方程。
例如,对于$sin2x=0$的方程,我们可以运用倍角公式将其转化为$sinx\cdot cosx = 0$,从而得到$x=0$或$x=\frac{\pi}{2}$。
这样,在方程的求解过程中,我们可以通过巧妙地应用倍角公式,将方程转化为更简单的形式,减少计算难度。
2. 参数法的灵活运用参数法是解二元一次方程组的一种常用方法,也可以用于求解高中数学中的一元方程。
通过引入一个新的参数,将方程转化为参数方程,则可以通过参数的取值范围,最终求解得出方程的解。
3. 方程的化简与转化有时,方程较为复杂,难以直接进行求解。
高一数学函数题型及解题技巧总结1. 函数概述在高一数学学习中,函数是一个重要的概念。
函数描述了自变量和因变量之间的关系,并在各个数学领域中被广泛应用。
通过掌握各种函数题型及解题技巧,我们能够更好地理解和运用函数,提升数学解题能力。
2. 一次函数一次函数是最基础的函数之一,形式为y=ax+b。
其中a表示直线的斜率,b表示直线在y轴上的截距。
在解一次函数的题目时,可以利用函数的定义、斜率和截距等性质来求解。
此外,还需要注意直线与x轴和y轴的交点,以及直线与其他线段的关系。
3. 二次函数二次函数是一个抛物线,通常由形式为y=ax^2+bx+c的方程表示,其中a、b、c为常数且a≠0。
解题时需要掌握二次函数的性质和基本特征。
例如,抛物线的开口方向由a的正负确定,顶点的坐标可以通过求解x的值来确定。
4. 指数函数和对数函数指数函数和对数函数是一对互为反函数的特殊函数。
指数函数形式为y=a^x,其中a为底数,x为指数。
对数函数形式为y=loga(x),表示以a为底,x的对数。
在解题时,需要掌握指数函数和对数函数的定义、性质和常用公式。
例如,指数函数与对数函数之间的关系可以帮助我们快速求解方程。
5. 三角函数三角函数是解析几何和三角学的重要内容。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
在解题时,需要熟悉三角函数的周期性、正负性和基本关系。
例如,利用正弦函数和余弦函数的和差化积公式可以简化复杂的三角函数表达式。
6. 分段函数分段函数在解决实际问题和图像绘制中起到重要作用。
分段函数由多个不同的函数组成,每个函数在一定的区间内有效。
解题时需要找到各个区间的特点,并且针对不同区间使用相应的函数表达式。
7. 综合题型高一数学中的函数题往往是综合性的,要求综合运用多个函数的知识和技巧进行分析和求解。
这种题型常常需要从不同的角度考虑问题,运用多种函数的特性及相关知识,找到问题的关键点并进行适当的变换和求解。
总结:在高一数学学习中,函数题型及解题技巧是数学学习的核心内容之一。
高一数学函数题型及解题技巧总结在高一数学中,函数是一个非常重要的概念,它在数学中的地位非常重要。
函数不仅在数学理论中占有重要地位,而且在实际生活中也有很多应用。
因此,学好函数对于高一学生来说至关重要。
下面我们将从函数的基本概念入手,逐步介绍高一数学中常见的函数题型及解题技巧。
一、函数的基本概念首先,我们来了解一下函数的基本概念。
在数学中,函数是一种对应关系,它可以将某一个集合中的每个元素映射到另一个集合中的一个元素上。
通常用f(x)来表示函数,其中x为自变量,f(x)为因变量。
在函数中,自变量的取值范围叫做定义域,因变量的取值范围叫做值域。
函数又可以分为初等函数和非初等函数两大类。
初等函数包括多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等;非初等函数包括幂函数、指数对数函数、三角反三角函数等。
二、高一数学中常见的函数题型1.多项式函数的性质题多项式函数是高中数学中的一个重要内容。
多项式函数的性质题一般包括函数的奇偶性、增减性、最值等。
解这类题目首先要对函数的解析式进行化简,然后根据化简后的函数性质进行分析,找出相应的结论。
解题技巧:1)对于奇偶性的判断,可以利用f(-x)和f(x)来进行判断。
如果f(-x)=f(x),则是偶函数,如果f(-x)=-f(x),则是奇函数。
2)对于增减性的判断,可以通过求导或者利用一阶导数的符号进行判断。
3)对于最值的求解,可以通过求导或者利用函数的性质进行判断。
2.指数函数与对数函数的相关题型指数函数与对数函数是初等函数中的重要内容。
它们在数学中有着重要的应用,如在增长与衰减、复利等方面。
指数函数与对数函数的相关题型主要包括函数的性质、指数方程与对数方程的解法、幂函数与对数函数的互化等。
这类题目的解题关键在于熟练掌握指数对数函数的性质以及运用性质解题。
解题技巧:1)对于指数函数与对数函数的性质题,可以利用函数的定义以及性质进行分析求解。
2)对于指数方程与对数方程的解法,可以利用换底公式、对数的性质等进行求解。
高考数学必备解题技巧:函数与方程思想的八类应用(附例题详解)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。
1.函数的思想函数的思想,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。
函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。
经常利用的性质是单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图象变换等。
2.方程的思想方程的思想,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。
方程的教学是对方程概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用方程或方程组的观点观察处理问题,方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系。
3.函数思想与方程思想的联系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龙去脉解决;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,当且公当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。
4.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。
函数问题(例如求反函数,求函数的值域等)可以转化为方程问题来求解,方程问题也可以转化为函数问题来求解,如解方程f(x)=0,就是求函数y=f(x)的零点;(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)=nbax)(+(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。
高中数学经典解题技巧(函数与方程及函数的实际应用)【编者按】函数与方程及函数的应用是高中数学考试的必考内容,而且是这几年考试的重点和难点,无论是期中、期末还是会考、高考,都是高中数学的必考内容之一。
因此,马博士教育网数学频道编辑部特意针对这两个部分的内容和题型总结归纳了具体的解题技巧和方法,希望能够帮助到高中的同学们,让同学们有更多、更好、更快的方法解决数学问题。
好了,下面就请同学们跟我们一起来探讨下函数与方程及函数的实际应用的经典解题技巧。
首先,解答函数与方程及函数的实际应用这两个方面的问题时,先要搞清楚以下几个方面的基本概念性问题,同学们应该先把基本概念和定理完全的吃透了、弄懂了才能更好的解决问题:1.函数与方程
(1)结合二次函数的图象,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)根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解。
2.函数模型及其应用
(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义。
(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用。
好了,搞清楚了函数与方程及函数的实际应用的基本内容之后,下面我们就看下针对这两个内容的具体的解题技巧。
一、函数零点问题
考情聚焦:1.函数的零点是新课标的新增内容,其实质是相应方程的根,而方程是高考重点考查内容,因而函数的零点亦成为新课标高考命题的热点.
2.常与函数的图象、性质等知识交汇命题,多以选择、填空题的形式考查。
解题技巧:1.函数零点(方程的根)的确定问题,常见的类型有(1)零点或零点存在区间的确定;(2)零点个数的确定;(3)两函数图象交战的横坐标或有几个交点的确定;解决这类问题的常用方法有:解方程法、利用零点存在的判定或数形结合法,尤其是那些方程两端对应的函数类型不同的方程多以数形结合法求解。
2.函数零点(方程的根)的应用问题,即已知函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,解决该类问题关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解。
例1:(2010·福建高考文科·T7)函数223,0
()2ln ,0
⎧+-≤=⎨-+>⎩x x x f x x x 的零点个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【命题立意】本题从分段函数的角度出发,考查了学生对基本初等函数的掌握程度。
【思路点拨】作出分段函数的图像,利用数形结合解题。
【规范解答】选C ,⎪⎩⎪
⎨⎧>≤-+=0,ln 0,4)1()(22x e
x x x x f ,绘制出图像大致如右
图,所以零点个数为2。
【方法技巧】本题也可以采用分类讨论的方法进行求解。
令()f x 0=,则
(1)当x 0≤时,2
x 2x 30+-=,x 3∴=-或x 1=(舍
去);
(2)当x 0>时,2ln x 0-+=,2
x e ∴=
综上述:函数()f x 有两个零点。
二、用二分法求函数零点近似值
考情聚焦:1.该考向虽然在近几年新课标高考中从未涉及,但由于二分法是求方程根的近似值的重要方法,其又是新课标新增内容,预计在今后的新课标高考中可能会成为新的亮点.
2.该类问题常与函数的图象、性质交汇命题,考查学生的探究和计算能力。
解题技巧:用二分法求函数零点近似值的步骤
(1)确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;(2)求区间(a,b)的中点1x ;(3)计算f(1x ); ①当f(1x )=0,则1x 就是函数的零点;
②若f(a)·f(1x )<0,则令b=1x (此时零点01(,)x a x ∈), ③若f(1x )·f(b)<0,则令a=1x (此时零点01(,)x x b ∈)。
(4)判断是否达到其精确度ε,则得零点近似值,否则重复以上步骤。
例2:已知函数2
()23.x
f x e x x =+-
(1)求证函数()f x 在区间[0,1]上存在惟一的极值点。
(2)用二分尖求函数取得极值时相应x 的近似值。
(误差不超过0.2;参数数
据
0.31.6, 1.3e e ≈≈≈)
【思路解析】求导数→(0)(1)0f f ''<→()f x '在[0,1]上单调→得出结论→取初始区间→用二分法逐次计算→得到符合误差的近似值.
【解答】
0(1)'()43,'(0)320,'(1)10,'(0)'(1)0,
()'()43,'()40,'()[0,1]'()[0,1]()[0,1]x x x f x e x f e f e f f h x f x e x h x e f x f x f x =+-=-=-<=+>∴<==+-=+>∴∴则:令则在上单调递增,在上存在惟一零点,在上存在惟一的极值点.
(2)取区间[0,1]作为起始区间,用二分法逐次计算如下:
由上表可知区间[0.25,0.5]的长度为0.25,所以该区间的中点20.375x =,到区间端点距离小于0.2,因此可作为误差不超过0.2的一个极值点的相应x 的值.
∴函数()y f x =取得极值时,相应0.375x ≈
三、函数的实际应用
考情聚焦:1.函数的实际应用历年来一直是高考的热点,考查现实生活中的热点问题,如生产经营,环境保护,工程建设等相关的增长率、最优化问题。
2.常用导数、基本不等式、函数的单调性等重要知识求解。
例3:(2010·湖北高考理科·T17)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm )满足关系:
()()01035
k
C x x x =
≤≤+,若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设()f x 为隔热层建造费用与
20年的能源消耗费用之和. (Ⅰ)求k 的值及()f x 的表达式;
(Ⅱ)隔热层修建多厚时,总费用()f x 达到最小,并求最小值.
【命题立意】本题主要考查由实际问题求函数解析式、利用导数求函数最值,考查考生的阅读理解及运算求解能力.
【思路点拨】(0)8C =⇒k 的值20−−−−−−−−−−−−→
隔热层建造费用与年的能源消耗费用相加
()f x 的表达式
−−−−→利用导数()f x 的最小值
【规范解答】(Ⅰ)设隔热层厚度x cm ,由题意建筑物每年的能源消耗费用为
()()01035k C x x x =
≤≤+,再由(0)8C =得40k =,故()()40
01035
C x x x =≤≤+;又x 厘米厚的隔热层建造费用为6x ,所以由题意()f x =402035x ⨯++6x =800
35x ++6x ()010x ≤≤。
(Ⅱ)2
225
54()(5)24003()6(35)
(35)
x x f x x x +
-'=-
=++,令()f x '=0 得25
5,3
x x ==-
(舍去),当(0,5)x ∈时,()0f x '<,当(5,10)x ∈时,()0f x '>,故5x =时()f x 取得最小值,且最小值()5f =800
65155
⨯++=70
.因此当隔热层修建5cm 厚时,总费用达到最小,且最小值为70万元。
【方法技巧】解函数应用题的第一关是:正确理解题意,将实际问题的要求转化为数学语言,找出函数关系式,注明函数定义域;第二关是:针对列出的函数解析式按题目要求,选择正确的数学思想将其作为一个纯数学问题进行解答。