第28讲函数与方程7大题型总结(解析版).docx
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1、第28讲函数与方程7大题型总结【考点分析】考点一:函数的零点的概念函数零点的定义对于函数y=(x)(xw。),我们把使/(x)=0的实数X叫做函数歹=(x)(xe。)的零点.零点存在性定理:一般地,如果函数y=()在区间。,句上的图像是连续不断的一条曲线,并且有/()3)0,那么函数y=/(X)在区间(。,6)内有零点,即存在c(,b),使得/(C)=O,这个C也就是/(X)=O的根.注意:连续不断的函数/O)在闭区间。,村上有零点,不一定能推出/()S)0考点二,二分法的概念对于在区间。,6上连续不断且)(6)0的函数y=(x),通过不断把函数/(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端
2、点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.对于给定精确度,利用二分法求函数/(x)零点近似值的步骤如下:确定区间口,句,验证/()S)O,给定精确度;求区间(。,6)的中点c;计算/(c);/(c)=0,则C就是函数的零点;f(a)f(c)Of则令b=c(此时零点x0e(a,c);f(b)f(c)0,则令。=c(此时零点(c,b).判断是否达到精确度6,即:若卜-耳,则得到零点近似值(或6);否则重复.【题型目录】题型一:求函数的零点题型二:函数的零点区间题型三:判断函数的零点个数题型四:根据函数零点的存在情况求参数题型五:二分法的应用题型六:函数等高问题题型七:函数零点和问题【典型
3、例题】题型一,求函数的零点【例1】函数/(x)=37的零点为()A.(0,0)B.(1,1)C.0D.1【答案】C【分析】利用零点的定义求解.【详解】令/(x)=30A.0B.1C.2D.3【答案】A【分析】分x0和x0两种情况,直接解方程即可.【详解】当x0时,由31=0解得X=0:当x0时,令L=O,显然无实数解.X综上,函数/(X)的零点为0.故选:A2 .若不等式d_x_co的解集为H-3xo的解集为卜卜3xv2,所以方程&r-c=0的两根分别为-3和2,且”0,-3+2=-G=T则,解得(3)x2=,a故函数y+-c=-x2+x+6=-(x+2)(x-3),则与X轴的交点坐标为(3,
4、0)和(-2,0),所以零点为-2和3.故选:D.题型二:函数的零点区间例1函数/(x)=l11x+x-8的零点所在的区间为()A.(4,5)B.(5,6)C.(6,7)D.(7,8)【答案】C【分析】先判断函数的单调性,再根据零点的存在性定理即可得解.【详解】因为函数V=Mxj=X-8在(O,+。)上都是增函数,所以/(x)在(0,+。)匕单调递增,因为/(6)=In6-20,所以/(x)的零点所在的区间为(6,7).故选:C.【例2】已知函数/(X)=:-/,则函数/()的零点所在区间为()A.(-2,-1)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)【答案】C【分析】可直接求的对应方程的根
5、,即可.【详解】由3-/=0,解得,因为158,Xx-0所以15:2,则函数的零点所在区间为(1,2).故选:C【例3】函数/(x)=2-2-的一个零点在区间(1,3)内,则实数。的取值范围是()XA.(7,+oo)B.(0,1)C.(-,-l)U(7,+)D.(-1,7)【答案】D3【解析】因为y=2和y=-在(O,+W上是增函数,X所以f(x)=2*-2-在(O,+8)上是增函数,X所以只需/(3)Vo即可,即(T)(7-)0,解得-17.故选:D.【题型专练】1 .函数/(x)=81180的零点位于区间()A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)【答案】B【分析】根据函数
6、的单调性及函数零点的存在性定理选择正确选项即可.【详解】因为函数V=811nx与丁=一(;80在(0,+8)上均为增函数,所以/(x)在(0,+8)上为增函数.因为/(2)=811n2-83O,所以函数/(x)的零点位于区间(2,3)内.故选:B2 .函数)=+x-20的零点所在的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)【答案】C【分析】得到函数单调性,结合特殊点的函数值,由零点存在性定理得到答案.【详解】y=(x)的图象是条连续不断的曲线,则/(X)在R上递增,而/(0)=-20,/=-18,/(2)=-10,/(3)=10,/(4)=48,可得/(2)(3)0,满
7、足零点存在性定理,故零点所在的区间是(2,3).故选:C.题型三:判断函数的零点个数【例1】已知函数f(x)=l,故61冉1,画出/(%)的大致图象,由图象可知=/与y=()共有6个公共点,故原方程共有6个根.故选:D.【例2】函数/(x)=!-lg”的零点个数为()eA.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】函数/()=ig,由/()=o,可得-V=IlgM,作出P=A和y=ig的图象,eee由图象可得它们有2个交点,则/(x)的零点个数为2,故选:C.【例3】定义域和值域均为HMd的函数y=(%)和y=g()的图象如图所示,其中4bcO,给出下列四个结论正确结论的是()A.方程/g(x)=
8、0有且仅有三个解B.方程g(x)=0有且仅有三个解C.方程/(x)=0有且仅有九个解D.方程gg(x)=O有且仅有一个解【答案】AD【分析】由函数图象和复合函数的性质依次判断即可.【详解】由6c0可得一4-bCC0,对于A,/g(x)=0,结合y=()图象可得g()=,g()=o或g()=6,结合y=g()的图象可得,g()=q,g()=o,g()=6各有一个解,即方程fg()=o有且仅有三个解,A正确;X寸于B,g()=0,结合y=g()图象可得/()=6,结合y=()的图象可得,/(%)=b有一个解,即方程g(x)=0有且仅有一个解,B错误;对于C,/(x)=0,结合尸/(x)图象可得/(
9、x)=-6,/(x)=0或/(x)=b,又/(力=0有3个解,f()=-b,/(x)=b各有一个解,即方程/(x)=0有且仅有五个解,C错误;对于D,gg(x)=O,结合y=g(x)图象可得g(x)=b,又g(x)=b有一个解,即方程gg(x)=O有且仅有一个解,D正确.故选:AD.【题型专练】1 .函数/(x)=+g的零点个数是()A.0B.1C.2D.3【答案】B【分析】根据零点的定义求解.【详解】函数/(X)=,+的定义域为xx0,X令/a)=/+:=。,即F=T,解得尸1,所以函数/(X)=,+的零点个数是1个,X故选:B.2 .函数/(x)=2vlog0.5x|l的零点个数为(八)I
10、(B)2(C)3(D)4【答案】B【解析】令/(X)=O可得2jOgOSXI-I=O,即1H=(),在坐标系中分别作出两个函数的图象如图:,由图象可知两个函数的交点个数为2个,零点个数为2个,故选:B3 .已知/(X)=H:2二3则方程/()=+l-4的实数解个数为()I-Inx,0x2A.3B.4C.5D.6【答案】A【分析】1ix4()时,解方程求出实根,当0x2时,分析函数取值情况判断根的个数即得.【详解】当XMo时,由/(x)=x+l-4,得(x+l)2-4=x+l-4,贝Jx+l=O或x+l=l,解得x=-2或X=-I或X=0,即当x0时,方程/(x)=k+l-4有3个实根,当0xK
11、2时,方程/(x)=x+l-4化为x+lnx-4=0,令g(x)=x+lnx-4,0x2,函数g(x)在(0,2上单调递增,于是g(x)g(2)=ln2-2卜-2|恰好有4个整数解,则实数女的范围为()21(23132(21-I5(55J(53j(3J【答案】C【分析】数形结合可知0%l,进而可得4个整数解分别为2,3,4,5,所以X=三(5,6,即可解1k得”的取值范围.函数N=H与y=|x-2|的图像如图所示,可知当A-时,两函数的图像有1个交点,不等式有无数个整数解,当-1攵0,两函数的图像无交点,不等式无整数解,当左=0时,两函数的图像有1个交点,不等式无整数解,当攵1时,两函数的图像
12、有1个交点,不等式有无数个整数解,所以0女1,所以不等式的4个整数解分别为2,3,4,5,F=,解得=e(5,6,y=x-2-kJ32解得*?故选:C.一2一2XVo【例2】已知函数/(x)=Il,若函数g(x)=32(x)-(m+3)(x)+机有5个不同的零点,则IIn,I,XU,实数加的取值范围是()A.(-,-2)B.(-oo,-6)C.6U(-g,-6)D.(-,-6)u(6,+)【答案】B【分析】根据解析式画出/()草图,将问题化为y=()的图象与直线y=,y=/共有5个交点,数形结合有y=()的图象与直线V=T有1个交点,即可求参数范围.【详解】作出函数/()的图象如图所示,函数g
13、(x)=3/2(x)_(?+3)/(x)+M,且g(x)有5个零点,等价于(3(x)-柏(/(x)-1)=0有5个解,即/(x)=l或/(x)=g共有5个解,等价于y=()的图象与直线y=,y=g共有5个交点.由图得y=()的图象与直线V=I在4个交点,所以y=(x)的图象与比线V=T有1个交点,则宜线尸玄应位于仃.线尸-2下方,所以T-2,解得m-6,即实数机的取值范围是(-,-6).故选:B3h1-1,00时,/(x)=1,、-f(x-2),x2Iy(X)T-(m+2)(x)+2M=O(mR)恰有4个不相等的实数根,则实数加的值是()A.B.-C.0D.333【答案】D【分析】将原方程根的
14、问题转化为函数图像交点问题,结合函数性质求解答案即可.【详解】由于函数y=()是定义在R上的奇函数,所以讨论Xo情况如下:作歹=/(),0图像如下图所示,关于X的方程/(x)2-(m+2)(x)+2m=0(mR),解得/(x)=2或/(x)=m,由于y=2与y=(x),xwR图像有一个公共点,2 机=,则V=(x)图像与丁=加图像有三个公共点,如图所示,同理,XVO时,m=-1,所以实数冽的值是土|.故选:D【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数
15、的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图像,利用数形结合的方法求解.【例。对于实数。和6,定义运算T=m设仆)=(21)*g),且关于X的方程/(x)=(R)恰有三个互不相等的实数根,则实数。的取值范围是()A.0,B.0,_4J16C.(03UaM)D(中【答案】D【分析】根据代数式2xT和x7之间的大小关系,结合题中所给的定义,用分段函数的形式表示函数/(x)的解析式,画出函数的图像,利用数形结合求出1的取值范围.【详解】由2x-lx-l可得x0,由2x-lx-l可得x0,所以根据题意得/() = O即/(x) = 0做
16、出函数/(x)的图像如图,当x0时,/(x)=x-f开口向下,对称轴为=g,所以当x0时,函数的最大值为函数的图像和直线y=。(。WR)有三个不同的交点.可得的取值范围是(0,;).故选:D【例S】若关于X的方程2-2=机有两个不等的实数解,则实数加的取值范围是()A.(0,2)B.(0,2C.(0,+)D.2,+8)【答案】A【分析】由题意可得g(x)=|27-21二机的图象有两个交点,画出g(x)=2,-2的图象如图,结介图象可得出答案.【详解】关于X的方程归、-2卜机有两个不等的实数解,即8(、)=忙;与,=阳的图象有两个交点,画出83=|2-2|的图象如图,由图象可得:0m0【分析】根
17、据分段函数的解析式,作出函数的图象,根据图象可得当取不同值时,/(x)=Z的交点个数,即可结合二次函数零点的分布求解./、2+2-1,x0/、【详解】根据/()=l1,作出/(4)的大致图象如下:log2x,0由图可知:当/(x)=0时,此时由两个根,分别为-2,1,当Oz3时,此时/(X)=Z有2个交点,故要使得/(切2+/叭刈+2=0由6个不同的零点,则令/(x)=f,+加+2=0有6个不同的实数根,/(x)=0显然不是Wa)+2=0的根,设g()=+制+2的两个零点分别为廿2,且4,故当Oy3时,此时/(x)=4有4个交点,/(x)=4有2个交点,满足题意,g(0)=20故需要满足g(l
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