文档内容
考点 17 函数与方程
【命题解读】
函数零点以及求参数范围等问题时高考重点考查的内容,不仅在大题中体现,同时在小题中也加以考
查,难度控制在中等以上。
【基础知识回顾】
1、函数的零点
(1)函数零点的定义:对于函数y=f(x),把使方程f(x)=0的实数x称为函数y=f(x)的零点.
(2)方程的根与函数零点的关系: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
图像与x轴交点的横坐标.所以函数y=f(x)有零点等价于函数y=f(x)的图像与x轴有交点,也等价于方程
f(x)=0有实根.
(3)零点存在性定理:
如果函数y=f(x)在区间(a,b)上的图像是一条连续的曲线,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,此时c就是方程f(x)=0的根.但反之,不成
立.
2、 二分法
对于在区间上连续不断且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做二分法.求方程 f(x)=0的近
似解就是求函数f(x)零点的近似值.
3、 二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图像与零点的关系
Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=
ax2+bx+
c(a>0)的图像
交点 (x,0),_(x ,0) (x,0) 无交点
1 2 1
零点个数 2 1 0
4、有关函数零点的结论
(1)若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.
(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.
(3)连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.
1、若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点为( )
A. 0或- B. 0 C. - D. 0或
2、函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,2)内的零点个数是( )A. 1 B. 2 C. 3 D.4
3、若函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内存在一个零点,则a的取值范围是( )
A. B. C. (-∞,-1) D. (-∞,-1)∪
4、函数f(x)=的零点个数是________.
5、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-3x.则函数g(x)=f(x)-x+3的零点的集合为
________.
7、(一题两空)已知函数f(x)=若f(x)=-1,则x =________;若关于x的方程f(x)=k有两个不同零点,则
0 0
实数k的取值范围是________.
考向一 判断零点所在的区间
例1、(2019·山东师范大学附中高三月考)函数 的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
变式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,+∞)
(2)已知函数f(x)=lnx- 的零点为x,则x 所在的区间是( )
0 0
A. (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)
(3)若x 是方程=x的解,则x 属于区间( )
0 0
A. B.
C. D.
方法总结: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.
2.函数的零点存在性定理只能判断函数在某个区间上的变号零点,不满足条件时,一定要综合函数性质进
行分析判断.
考向二 判断零点的个数
例2、(1)函数f(x)= 的零点个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D.4
(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log |x|的零
3
点个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D.4
(3)(2015·江苏卷)已知函数f(x)=|ln x|,g(x)=则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为________.
变式1、(2019苏州三市、苏北四市二调)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=f(x),且在区间[2,4)
f(x)=¿{2−x,2≤x<3¿¿¿¿
log
上 则函数 的零点的个数为
y=f(x)− |x|
5
变式2、(1)(2019·十堰调研)已知函数f(x)=则f(x)的零点个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
(2)(2020·惠州质检)函数f(x)=|x-2|-ln x在定义域内的零点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
方法总结: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)利用图象交点个数,作出两函数图象,观察其交点个数即得零点个数.
考向三 与零点有关的参数的范围
例3、(1)已知函数f(x)=若函数f(x)的图象与x轴有且只有两个不同的交点,则实数m的取值范围是________.
(2)(2014·江苏卷)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=.若函数y=f(x)-
a在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是________.
变式1、(2018南通、扬州、淮安、宿迁、泰州、徐州六市二调)设函数f(x)=(其中e为自然对数的底数)
有3个不同的零点,则实数m的取值范围是________.
变式2、若函数f(x)=(m-2)x2+mx+(2m+1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m的取值
范围是____________.
方法总结:函数零点求参数范围,其思路是把一个函数拆分为两个基本初等函数,将函数的零点问题转化
为两函数图象问题,体现转化与化归思想及数形结合思想,从而体现核心素养中的直观想象
考向四 零点的综合运用
例4、已知函数f(x)=若关于x的方程f2(x)-af(x)=0恰有5个不同的实数解,则a的取值范围是( )
A. (0,+ ∞) B. (0,1) C. (-∞,0) D. (0,2)
变式1、设函数f(x)=-ax2(a∈R).
(1)当a=2时,求函数y=f(x)的零点;
(2)当a>0时,求证:函数y=f(x)在区间(0,+∞)内有且只有一个零点;
(3)若函数y=f(x)有4个不同的零点,求实数a的取值范围.
变式2:(2018镇江期末)已知k为常数,函数f(x)=若关于x的方程f(x)=kx+2有且只有四个不同解,则
实数k的取值构成的集合为________.
方法总结:函数零点与二次函数的综合问题,主要考查函数零点、方程的根以及不等式的解法等基础知识
和基本方法,考查推理论证和运算求解的能力.解决这类问题,一是用零点的定义转化为方程问题,二是
利用零点存在定理转化为函数问题,三是利用数形结合的思想转化为图形问题.
1、(2018全国卷Ⅰ)已知函数 .若 存在2个零点,则 的取
值范围是A. B. C. D.
f x2ax12lnx f x
2、(2020·山东省淄博实验中学高三上期末)已知函数 .若函数 在
1
0,
2上无零点,则a的最小值为________.
3、(2020届浙江省台州市温岭中学3月模拟)已知函数 在区间 上有零
点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
4、(2020届浙江省嘉兴市3月模拟)已知函数 , ,若存在实数 使
在 上有2个零点,则 的取值范围为________.