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专题 2.17 函数与方程-重难点题型精讲
1.函数的零点
(1)函数零点的定义
对于函数y=f (x)(x∈D),把使f (x)=0的实数x叫做函数y=f (x)(x∈D)的零点.
(2)三个等价关系
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.
(3)函数零点的判定(函数零点存在定理)
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.
2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系
Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=ax2+
bx+c (a>0)的图象
与x轴的交点 ( x ,0) , ( x ,0) ( x ,0) 无交点
1 2 1
零点个数 2 1 0
【题型1 函数零点所在区间的判断】【方法点拨】
确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:
(1)利用函数零点的存在性定理:首先看函数 y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有
f(a)·f(b)<0.
若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.
(2)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
1
【例1】(2022春•新兴区校级期末)函数f(x)=log x+ 的零点所在区间是( )
1 x
2
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【变式1-1】(2022春•湖南月考)函数f(x)=2x+3x﹣3的零点所在区间是( )
1 1 3 3
A.(0, ) B.( ,1) C.(1, ) D.( ,2)
2 2 2 2
1
【变式1-2】(2022春•祥符区月考)函数f(x)=log x− 的一个零点所在的区间是( )
4 2x
A.(0,1) B.(2,3) C.(2,e) D.(1,2)
1
【变式1-3】(2022春•贵池区校级月考)函数f(x)=( ) x−x−5的零点所在的一个区间是( )
3
A.(﹣3,﹣2) B.(﹣2,﹣1) C.(﹣1,0) D.(0,1)
【题型2 函数零点个数的判定】
【方法点拨】
函数零点个数的判断方法:
(1)直接求零点,令f(x)=0,有几个解就有几个零点;
(2)零点存在性定理,要求函数f(x)在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,再结合函数的图象与
性质确定函数零点个数;
(3)数形结合法,作出两函数图象,观察两函数图象的交点个数,即得函数的零点个数.
{log x,0<x≤2,
【例2】(2022•泾县校级开学)已知函数 2 则函数g(x)=2xf(x)﹣1在
f(x)= 1 x
f( ),x>2,
2 2
(0,32)上的零点个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【变式2-1】(2021秋•贵阳期末)借助信息技术画出函数y=lnx和y=x|x﹣a|(a为实数)的图象,当a=
1.5时图象如图所示,则函数y=x|x﹣1.5|﹣lnx的零点个数为( )A.3 B.2 C.1 D.0
{3−x2−2x,x≤1,
【变式2-2】(2022春•昌图县校级期末)已知函数 则函数y=f(f(x))﹣
f(x)= 4
x+ −2,x>1,
x
3的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2-3】(2022春•湖北月考)设函数f(x) {x2+bx+c,x≤0,若f(﹣2)=f(0),f(﹣3)=
=
2,x>0
1,则函数y=f(x)﹣x的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型3 根据零点的个数(或范围)求参数】
【方法点拨】
根据函数零点的情况求参数的方法:
(1)直接法:直接根据题设条件构建方程(不等式),再通过解方程(不等式)求参数.
(2)分离参数法:先将参数分离,转化为求函数的最值或值域问题,加以解决.
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解.
【例3】(2022•河南模拟)已知函数f(x)=x3﹣3x2﹣k在区间(0,3)存在零点,则k的取值范围是(
)
A.(﹣∞,0) B.[﹣4,+∞) C.(﹣4,0] D.[﹣4,0)
【变式3-1】(2021秋•和平区期末)已知函数y=a|x|+m﹣1(0<a<1)有零点,则实数m的取值范围是(
)
A.(﹣∞,0) B.(﹣∞,0] C.[0,1) D.[1,2)
【变式3-2】(2022春•成都期末)已知函数 {x2+4x+a,x<1,若函数y=f(x)﹣2只有两个
f(x)=
lnx+1,x≥1零点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,2) B.(﹣3,4) C.(﹣3,6) D.(﹣∞,﹣3]∪{6}
1
【变式3-3】(2021秋•光明区期末)已知函数f(x)=log x−4x−1 (a>0且a≠1)在(0, ]上无零点,
a 2
1
在( ,1)上有零点,则实数a的取值范围为( )
2
1 1
A.(0, ) B.( ,1)∪(1,+∞)
4 4
1 1
C.(0, ] D.( ,1)
4 4
【题型4 求函数所有零点的和】
3π 7π
【例4】(2022•克拉玛依三模)函数f(x)=1﹣(x﹣ )sinx在区间[− , ]上的所有零点之和为
2 2
π
( )
A.0 B.2 C.4 D.6
π π π
【变式4-1】(2022•萍乡二模)已知函数 {(x−1) 2 ,x≥0 ,则y=f(x) 1的所有零点之和为(
f(x)= −
|x+1|,x<0 2
)
√2+1 1−√2
A. B. C.2 D.0
2 2
【变式 4-2】(2022•怀仁市校级二模)已知 f(x)是定义在 R 上的奇函数,当 x>0 时,f(x)
{2|x−1|−1,0<x≤2
,若关于x的方程[f(x)]2﹣(a+1)f(x)+a=0(a R)恰有4个不相等的
= 1
f(x−2),x>2
2 ∈
实数根,则这4个实数根之和为( )
A.﹣4 B.4 C.8 D.﹣4或8
【变式4-3】(2021春•泸县月考)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+2)=f(x),当x (0,
1]时,f(x)=1﹣|2x﹣1|,则函数g(x)=f(x)﹣sin(x﹣1)在区间[﹣1,3]内的所有零点之∈和为(
)
A.3 B.5 C.4 D.6