文档文本内容
第10 讲 函数与方程
题型方法
题型一 判断零点所在区间
题型二 判断零点的大小
题型三 判断零点的个数
题型四 已知零点个数求参数
1.函数的零点与方程的解
(1)函数零点的概念
对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0 的实数x 叫做函数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)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x 轴有公共点.
(3)函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至
少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c 也就是方程f(x)=0 的解.
题型梳理
知识清单
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做二分法.
常用结论
1.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.
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
【题型一】判断零点所在区间
【例1】(2025·湖北十堰·模拟预测)函数
的零点所在的区间是( )
A.
B.
C.
D.
解题技巧
确定函数零点所在区间的常用方法
(1)利用函数零点存在定理: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.
【举一反三】【变式1】(2025·河北沧州·二模)函数
的零点所在的区间为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(2023·河南·模拟预测)已知函数
在区间
上有且仅有一个零点,则实数
的取值范
围为 .
【变式3】(2023·辽宁葫芦岛·一模)请估计函数
零点所在的一个区间 .
【题型二】判断零点的大小
【例2】(2024·广东·二模)设
,
,分别为函数
,
,
的零点,则
,
,
的大小关系为( ).
A.
B.
题型方法
C.
D.
【举一反三】【变式1】(2024·内蒙古赤峰·二模)设函数
的零点分
别为a,b,c, 则( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(多选)(2025·四川达州·模拟预测)若实数
都是一次函数
的零点,则下列不等关
系中可能成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】(2022·内蒙古呼和浩特·二模)若
,
,
,则x、y、z 由小到大的顺序是
.
【题型三】判断零点的个数
【例3】(2021·北京·高考真题)已知函数
,给出下列四个结论:
①若
,
恰 有2 个零点;
②存在负数
,使得
恰有1 个零点;
③存在负数
,使得
恰有3 个零点;
④存在正数
,使得
恰有3 个零点.
其中所有正确结论的序号是 .
解题技巧
求解函数零点个数的基本方法
(1)直接法:令f(x)=0,方程有多少个解,则f(x)有多少个零点;
(2)定理法:利用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.
【举一反三】【变式1】(2025·陕西安康·模拟预测)函数
在
上的零点个数为( )
A.4
B.5
C.6
D.8
【变式2】(2025·陕西安康·模拟预测)已知函数
,则函数
在区间
上的零点个数
为( )
A.1
B.3
C.5
D.7
【变式3】(2023·河南平顶山·模拟预测)已知函数
.
(1)求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论函数
的零点个数.
【题型四】已知零点个数求参数
【例4】(2020·天津·高考真题)已知函数
若函数
恰有4 个零点,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
解题技巧
根据函数零点的情况求参数的三种常用方法
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,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.
【举一反三】【变式1】(2025·北京海淀·三模)已知函数
,若函数
恰有2 个零
点,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(2025·江苏·模拟预测)已知函数
,若存在实数
,使函数
恰有个零点,
则实数
的取值范围是 .
【变式3】(2025·山东泰安·模拟预测)已知函数
在
处有极小值.
(1)求实数的值;
(2)若函数
有三个不同的零点,求实数
的取值范围.
一、单选题
1.(2025·陕西西安·模拟预测)若函数
在
上有零点,则的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2024·广东·模拟预测)已知函数
,那么在下列区间中含有函数
零点的是( )
好题必刷
A.
B.
C.
D.
3.(2025·湖南邵阳·模拟预测)函数
在区间
的零点个数为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
4.(2024·湖北荆州·模拟预测)已知
,则正数
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·山东青岛·模拟预测)若函数
有2 个零点,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
6.(2025·陕西·二模)已知函数
,则
的零点个数可能为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
7.(2025·江西·模拟预测)已知
,则( )
A.
的最小正周期为
B.
的最小值为
C.
在
内有3 个零点
D.
在
内有3 个零点
三、填空题
8.(2025·上海·三模)函数
的零点个数为
9.(2025·云南昆明·模拟预测)设函数
,
,若曲线
与
恰有一个交点,
则实数
.
10.(2024·浙江·二模)函数
至多有 个零点.
四、解答题
11.(2025·湖北黄冈·模拟预测)已知函数
.
(1)若
,证明:函数
在
上单调递增;
(2)若函数
有三个零点,求
的取值范围.
12.(2025·上海杨浦·模拟预测)设常数
.已知函数
.
(1)若
,求
在区间
上的零点;
(2)若
在
上严格增,求
的取值范围.
13.(2025·河北秦皇岛·二模)已知函数
.
(1)求
的零点个数;
(2)设
是
的一个零点,证明:曲线
在点
处的切线也是曲线
的切线.
14.(2024·四川泸州·三模)已知函数
(
),
(1)讨论函数
的零点个数;
(2)若
恒成立,求函数
的零点
的取值范围.
15.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数
,
(1)解不等式:
;
(2)函数
,求
的零点个数;
(3)若
恒成立,求实数
的取值范围.