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§2.11 函数的零点与方程的解
课标要求 1.理解函数的零点与方程的解的联系.2.理解函数零点存在定理,并能简单应
用.3.了解用二分法求方程的近似解.
知识梳理
1.函数的零点与方程的解
(1)函数零点的概念
把使函数y=f(x)的值为________的实数x称为函数y=f(x)的零点.
(2)函数零点与方程实数解的关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有________⇔函数y=f(x)的图象与________有公共点.
(3)函数零点存在定理
函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且有________,则函数y=f(x)在区
间________上有零点.
2.二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在
区间一分为二,使所得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.
常用结论
若连续不断的函数f(x)是定义域上的单调函数,则f(x)至多有一个零点.
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( )
(2)连续函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,则f(a)f(b)<0.( )
(3)连续函数y=f(x)满足f(a)f(b)>0,则f(x)在区间(a,b)上没有零点.( )
(4)求函数零点的近似值都可以用二分法.( )
2.下列函数中,不能用二分法求零点的是( )
A.y=2x B.y=(x-2)2
C.y=x+-3 D.y=ln x
3.(2023·太原模拟)函数f(x)=-log x的零点所在的区间是( )
2
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
4.函数f(x)=的零点是________.题型一 函数零点所在区间的判定
例1 (1)(2023·宣城模拟)方程-+1=0的根所在的区间是(参考数据:ln 2≈0.69,ln 3≈1.10)
( )
A.(1,2) B.(2,e) C.(e,3) D.(3,4)
(2)(2023·蚌埠模拟)已知x=log 2,x+ln x=0, =log x,则( )
1 5 2 2 2 3
A.x<x<x B.x<x<x
1 2 3 2 1 3
C.x<x<x D.x<x<x
1 3 2 2 3 1
跟踪训练1 (1)若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点
分别位于区间( )
A.(a,b)和(b,c)内
B.(-∞,a)和(a,b)内
C.(b,c)和(c,+∞)内
D.(-∞,a)和(c,+∞)内
(2)函数 f(x)=log x+2x-6,函数 f(x)的零点所在的区间为(n,n+1)且 n∈N,则 n=
2
________.
题型二 函数零点个数的判定
例2 (1)(2023·咸阳模拟)函数f(x)=的零点个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
(2)(2023·三明模拟)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x-2)=f(x),当0≤x≤1时,
f(x)=x,设函数g(x)=f(x)-log |x|,则函数g(x)的零点个数为( )
7
A.6 B.8 C.12 D.14
思维升华 求解函数零点个数的基本方法
(1)直接法:令f(x)=0,方程有多少个不同的实数根,则f(x)有多少个零点.
(2)定理法:利用函数零点存在定理时往往还要结合函数的单调性、奇偶性等.
(3)图象法:一般是把函数拆分为两个简单函数,依据两函数图象的交点个数得出函数的零
点个数.
跟踪训练2 (1)(2024·渭南模拟)函数f(x)=3x|log x|-1的零点个数为( )
2
A.0 B.1 C.2 D.3
(2)函数f(x)=·cos x的零点个数为________.
题型三 函数零点的应用
命题点1 根据函数零点个数求参数
例3 (2023·安阳模拟)已知函数f(x)=的图象与直线y=k-x有3个不同的交点,则实数k的
取值范围是( )
A. B.(0,+∞)C. D.(0,2]
命题点2 根据函数零点的范围求参数
例4 (2023·北京模拟)已知函数f(x)=3x-.若存在x∈(-∞,-1),使得f(x)=0,则实数a
0 0
的取值范围是( )
A. B.
C.(-∞,0) D.
跟踪训练3 (1)(2024·邵阳模拟)已知函数f(x)=若g(x)=f(x)-a有4个零点,则实数a的取值
范围为( )
A.(0,4) B.(0,3)
C.(0,2) D.(0,1)
(2)(2023·天津模拟)函数f(x)=2alog x+a·4x+3在区间上有零点,则实数a的取值范围是(
2
)
A.a<- B.a<-
C.-<a<- D.a<-