2018高考數(shù)學 100題系列 第20題 函數(shù)零點的個數(shù)問題 文
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1、 第20題 函數(shù)零點的個數(shù)問題 I.題源探究·黃金母題 【例1】求函數(shù)的零點的個數(shù). 【答案】1. 【解析】的定義域為.由零點存在性定理知有零點.又在上是單調(diào)遞增函數(shù),只有一個零點. 精彩解讀 【試題來源】人教版A版必修1第88頁例1. 【母題評析】本題考查了零點存在性定理、函數(shù)零點個數(shù)的判斷. 【思路方法】判斷函數(shù)是否存在零點可用零點存在性定理或利用數(shù)形結(jié)合法.而要判斷函數(shù)有幾個零點,還需要借助函數(shù)的單調(diào)性. II.考場精彩·真題回放 【例2】【2017高考江蘇卷第14題】設是定義在且周期為1的函數(shù),在區(qū)間上, 其中集合,則方程的解的個數(shù)是 .
2、【答案】8 【解析】由于,則需考慮的情況,在此范圍內(nèi),且時,設,且互質(zhì).若,則由,可設,且互質(zhì). 因此,則,此時左邊為整數(shù),右邊非整數(shù),矛盾,因此.因此不可能與每個周期內(nèi)對應的部分相等,只需考慮與每個周期的部分的交點,畫出函數(shù)圖象,圖中交點除外其它交點橫坐標均為無理數(shù),屬于每個周期的部分,且處,則在附近僅有一個交點,一次方程解的個數(shù)為8. 【例3】【2016高考新課標I改編】函數(shù)在有 個零點. 【答案】D. 【解析】函數(shù)|在上是偶函數(shù),其圖象關于軸對稱,故先考慮其在上有幾個零點.在上有零點.設. 在上有零點.又由,可得,設其解為,易知且在上有唯一零點,設為且.
3、從而當時,,即;當時,,即,故時,為單調(diào)遞減函數(shù);當時,為單調(diào)遞增函數(shù). 又在上有唯一零點.由函數(shù)圖象的對稱性可知在上有兩個零點. 【命題意圖】本題主要考查考查了零點存在性定理、函數(shù)零點個數(shù)的判斷.本題能較好的考查考生分析問題解決問題的能力. 【考試方向】這類試題在考查題型上,通?;疽赃x擇題或填空題的形式出現(xiàn),難度中等偏易,考查基礎知識的識記、理解與應用. 【難點中心】解答此類問題,關鍵在于靈活選擇方法,如直接求解,或數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象的交點個數(shù)問題,或借助于導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,得到函數(shù)的零點個數(shù). 【例4】【2015年高考江蘇卷】已知函數(shù),,則方程實根的個數(shù)為_
4、_________. 【答案】4. 【解析】方程等價于,即或共多少個根,,數(shù)形結(jié)合可得:與有兩個交點;,同理可得與有兩個交點,所以共計個. 【命題意圖】本題主要考查考查了零點存在性定理、函數(shù)零點個數(shù)的判斷.本題能較好的考查考生分析問題解決問題的能力. 【考試方向】這類試題在考查題型上,通?;疽赃x擇題或填空題的形式出現(xiàn),難度較大. 【難點中心】一些對數(shù)型方程不能直接求出其零點,常通過平移、對稱變換轉(zhuǎn)化為相應的函數(shù)圖像問題,利用數(shù)形結(jié)合法將方程根的個數(shù)轉(zhuǎn)化為對應函數(shù)零點個數(shù),而函數(shù)零點個數(shù)的判斷通常轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖像交點的個數(shù).這時函數(shù)圖像是解題關鍵,不僅要研究其走勢(單調(diào)性,極值點
5、、漸近線等),而且要明確其變化速度快慢. III.理論基礎·解題原理 1.零點的定義:一般地,對于函數(shù),我們把方程的實數(shù)根稱為函數(shù)的零點. 2.函數(shù)零點存在性定理:設函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),且,那么在開區(qū)間內(nèi)至少有函數(shù)的一個零點,即至少有一點,使得. (1)在上連續(xù)是使用零點存在性定理判定零點的前提; (2)零點存在性定理中的幾個“不一定”(假設連續(xù)) ① 若,則的零點不一定只有一個,可以有多個; ② 若,那么在不一定有零點; ③ 若在有零點,則不一定必須異號. 3.若在上是單調(diào)函數(shù)且連續(xù),則在的零點唯一. 4.函數(shù)的零點、方程的根、兩圖像交點之間的聯(lián)系: 設函數(shù)為,則的零點
6、即為滿足方程的根,若,則方程可轉(zhuǎn)變?yōu)?,即方程的根在坐標系中為交點的橫坐標,其范圍和個數(shù)可從圖像中得到. 由此看來,函數(shù)的零點,方程的根,兩圖像的交點這三者各有特點,且能相互轉(zhuǎn)化,在解決有關根的問題以及已知根的個數(shù)求參數(shù)范圍這些問題時要用到這三者的靈活轉(zhuǎn)化. 5.函數(shù)的零點,方程的根,兩函數(shù)的交點在零點問題中的作用 (1)函數(shù)的零點: 工具:零點存在性定理; 作用:通過代入特殊值精確計算,將零點圈定在一個較小的范圍內(nèi); 缺點:方法單一,只能判定零點存在而無法判斷個數(shù),且能否得到結(jié)論與代入的特殊值有關. (2)方程的根: 工具:方程的等價變形; 作用:當所給函數(shù)不易于分析性質(zhì)和圖
7、像時,可將函數(shù)轉(zhuǎn)化為方程,從而利用等式的性質(zhì)可對方程進行變形,構(gòu)造出便于分析的函數(shù); 缺點:能夠直接求解的方程種類較少,很多轉(zhuǎn)化后的方程無法用傳統(tǒng)方法求出根,也無法判斷根的個數(shù). (3)兩函數(shù)的交點: 工具:數(shù)形結(jié)合; 作用:前兩個主要是代數(shù)運算與變形,而將方程轉(zhuǎn)化為函數(shù)交點,是將抽象的代數(shù)運算轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形特征,是數(shù)形結(jié)合的體現(xiàn).通過圖像可清楚的數(shù)出交點的個數(shù)(即零點,根的個數(shù))或者確定參數(shù)的取值范圍; 缺點:數(shù)形結(jié)合能否解題,一方面受制于利用方程所構(gòu)造的函數(shù)(故當方程含參時,通常進行參變分離,其目的在于若含的函數(shù)可作出圖像,那么因為另外一個只含參數(shù)的圖像為直線,所以便于觀察),另一方
8、面取決于作圖的精確度,所以會涉及到一個構(gòu)造函數(shù)的技巧,以及作圖時速度與精度的平衡. IV.題型攻略·深度挖掘 【考試方向】 這類試題在考查題型上,通?;疽赃x擇題或填空題的形式出現(xiàn),一般難度較?。羯婕暗暮瘮?shù)為分段函數(shù),則難度加大. 【技能方法】 1.零點存在性定理的應用:若一個方程有解但無法直接求出時,可考慮將方程一邊構(gòu)造為一個函數(shù),從而利用零點存在性定理將零點確定在一個較小的范圍內(nèi).例如:對于方程,無法直接求出根,構(gòu)造函數(shù),由即可判定其零點必在中. 2.判斷函數(shù)在某個區(qū)間上是否存在零點的方法 (1)解方程,當對應方程易解時,可通過解方程,看方程是否有根落在給定區(qū)間上. (2
9、)利用零點存在性定理進行判斷; (3)畫出函數(shù)圖象,通過觀察圖象與軸在給定區(qū)間上是否有交點來判斷. 3.斷函數(shù)零點個數(shù)的常見方法 (1)直接法:解方程,方程有幾個解,函數(shù)就有幾個零點; (2)圖象法:畫出函數(shù)的圖象,函數(shù)的圖象與軸的交點個數(shù)即為函數(shù)的零點個數(shù); (3)將函數(shù)拆成兩個常見函數(shù)和的差,從而,則函數(shù)的零點個數(shù)即為函數(shù)與函數(shù)的圖象的交點個數(shù); (4)二次函數(shù)的零點問題主要從三個方面考慮: ①判別式確定零點是否存在;②對稱軸的位置控制零點的位置;③端點值的符號確定零點的個數(shù). 【易錯指導】 對函數(shù)零點存在的判斷需要注意以下兩點:(1)函數(shù)在上連續(xù);(2)滿足. 上述方
10、法只能求變號零點,對于非變號零點不能用上述方法求解. 另外需要注意的是:(1)若函數(shù)的圖象在與軸相切,則零點通常稱為不變號零點; (2)函數(shù)的零點不是點,它是函數(shù)與軸的交點的橫坐標,是方程的根. V.舉一反三·觸類旁通 【例1】【2018云南昆明一中高三一?!咳艉瘮?shù),則函數(shù)的零點個數(shù)是( ) A.5個 B.4個 C.3個 D.2個 【答案】D 【解析】如圖:函數(shù)與函數(shù)有2個交點,所以選D. 【例2】【2018河南漯河高中高三上學期二模】已知函數(shù)是上的偶函數(shù),且,當時,,則函數(shù)的零點個數(shù)是( ) A.3 B.4 C.5 D.6
11、【答案】B 【例3】【2018遼寧莊河高中、沈陽二十中高三上學期第一次聯(lián)考】函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為( ) A.2個 B.3個 C.4個 D.5個 【答案】D ;當時, ,據(jù)此可得:;當時, ,據(jù)此可得:;當時, ,而,則函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間上有2個交點,很明顯,當時,函數(shù)圖象沒有交點,繪制函數(shù)圖象如圖所示,觀察可得:函數(shù)的零點個數(shù)為5個. 【名師點睛】函數(shù)零點的求解與判斷方法: (1)直接求零點:令f(x)=0,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點. (2)零點存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)·f(b)<
12、0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個零點. (3)利用圖象交點的個數(shù):將函數(shù)變形為兩個函數(shù)的差,畫兩個函數(shù)的圖象,看其交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點. 【例4】【2018貴州黔東南州第一次聯(lián)考】已知函數(shù),若方程有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】C 方程有兩個不相等的實數(shù)根等價于函數(shù)與的圖象有兩個不同的交點,有圖可知, .故選C. 【名師點睛】方程的根或函數(shù)有零點求參數(shù)范圍常用方法和思路 (1)直接法:直接根據(jù)題設條件構(gòu)建關于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)范圍
13、; (2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決; (3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,在同一直角坐標系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解. 【例5】【2018黑龍江海林模擬】設,又是一個常數(shù),已知或時, 只有一個實根,當時, 有三個相異實根,給出下列命題: ①和有一個相同的實根; ②和有一個相同的實根; ③的任一實根大于的任一實根; ④的任一實根小于的任一實根. 其中正確命題的個數(shù)為( ) A.3 B.2 C.1 D.0 【答案】A , 當時, 只有一個實數(shù)根; 當時, 有三個相異實根,故函數(shù)即有極大值,又有極小值,且極
14、小值為0,極大值為4,故 與有一個相同的實數(shù)根,即極大值點,故(1)正確. 與 有一個相同的實根,即極小值點,故(2)正確; 有一實根且函數(shù)最小的零點, 有3個實根均大于函數(shù)的最小零點,故(3)錯誤; 有一實根且小于函數(shù)最小零點, 有三個實根均大于函數(shù)最小的零點,故(4)正確; 所以A選項正確. 【點睛】三次函數(shù)圖象時,要關注三次函數(shù)的極值點個數(shù),三次函數(shù)的三次項系數(shù)為正,如果有兩個極值點,那么函數(shù)為先再減最后增,滿足對是一個常數(shù),當或時, 只有一個實根,當時, 有三個相異實根這樣的條件,說明有極小值為0,極大值為4,據(jù)此可畫出函數(shù)的模擬圖像,數(shù)形結(jié)合,逐一驗證. 【例6】【2
15、018安徽阜陽臨泉一中高三上學期二?!恳阎?,若關于的方程 恰好有 個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍是______________. 【答案】 令,則當時,方程有一解;當時,方程有兩解;時,方程有三解.∵關于的方程,恰好有4個不相等實數(shù)根,∴關于的方程在和上各有一解,∴,解得,故答案為. 【名師點睛】已知函數(shù)有零點求參數(shù)取值范圍常用的方法和思路:①直接法:直接根據(jù)題設條件構(gòu)建關于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)的范圍;②分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決;③數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,在同一平面直角坐標系中畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解. 【例7】【
16、2018江蘇南通如皋高三第一次聯(lián)考】已知函數(shù)若有三個零點,則實數(shù)m的取值范圍是________. 【答案】 【解析】有三個零點,根據(jù)題意可得時,函數(shù)有一個零點; 時,函數(shù)有兩個零點.當時, , 恒成立,故;當時, ,要使得有兩個零點,需滿足,解得,綜上可得,故答案為. 【例8】【2017江西宜春豐城九中、高安二中、宜春一中、萬載中學、樟樹中學、宜豐中學屆高三六校聯(lián)考】已知函數(shù), 的四個零點, , , ,且,則的值是__________. 【答案】 【例9】【2018遼寧莊河高中、沈陽二十中高三上學期第一次聯(lián)考】已知函數(shù)將的圖象向右平移兩個單位,得到函數(shù)的圖象. (1)求函數(shù)的解
17、析式; (2)若方程在上有且僅有一個實根,求的取值范圍. 【答案】(1)(2) 【解析】試題分析:(1)借助平移的知識可以直接求出函數(shù)解析式 (2)先換元將問題轉(zhuǎn)化為有且只有一個根,再運用函數(shù)方程思想建立不等式組分析求解. (1)(2)設,則,原方程可化為,于是只須在上有且僅有一個實根. 法1:設,對稱軸,則①.或② 由①得,即,.由②得無解,則. 法2:由,,得,,設,則,. 記,則在上是單調(diào)函數(shù),因為故要使題設成立,只須.即.從而. 【名師點睛】在解答指數(shù)函數(shù)的綜合題目時可以采用換元法,轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)的問題,根據(jù)題目要求,如需要分類討論,再加入分類討論. 【例10
18、】【江蘇揚州模擬】設 (R) (1) 若,求在區(qū)間上的最大值; (2) 若,寫出的單調(diào)區(qū)間; (3) 若存在,使得方程有三個不相等的實數(shù)解,求的取值范圍. 【答案】(1) (2) 的單調(diào)增區(qū)間為和,單調(diào)減區(qū)間 (3) 試題解析: (1)當時,=, 在R上為增函數(shù), 在上為增函數(shù),則 . (2),,, 當時, , 在為增函數(shù) , 當時,,即,在為增函數(shù),在為減函數(shù),則的單調(diào)增區(qū)間為和,單調(diào)減區(qū)間 . (3)由(2)可知,當時, 為增函數(shù),方程不可能有三個不相等實數(shù)根, 當時,由(2)得 ,, 即在有解,由在上為增函數(shù), 當時, 的最大值為,則 . 【例1
19、1】【2018海南中學、文昌中學、海口市第一中學、農(nóng)墾中學等八校聯(lián)考】設函數(shù),其中. (1)若直線與函數(shù)的圖象在上只有一個交點,求的取值范圍; (2)若對恒成立,求實數(shù)的取值范圍. 【答案】(1) 或;(2) . 令得, 遞減,∴在處取得極小值,且極小值為, ∵, ,∴由數(shù)形結(jié)合可得或. (2)當時, , ,令得; 令得, 遞增;令得, 遞減,∴在處取得極小值,且極小值為,∵,∴,∵當即時, ,∴,即,∴無解,當即時, ,∴,即,又,∴. 綜上, . 【名師點睛】函數(shù)交點問題,研究函數(shù)的單調(diào)性找函數(shù)最值,求參;恒成立求參,對于分段函數(shù)來講,分段討論最值即可. 【跟蹤練習
20、】 1.【2018江蘇南寧模擬】設函數(shù),則零點的個數(shù)為( ) A.3 B.2 C.1 D.0 【答案】B 【點睛】 函數(shù)數(shù)零點問題,常根據(jù)零點存在性定理來判斷,如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,且有f(a)·f(b)<0,那么,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)有零點,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的根. 2.已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),當時,,則函數(shù)的零點個數(shù)為 ( ) A. 4 B.6 C.8 D.10 【答案
21、】D. 【解析】由為偶函數(shù)可得:只需作出正半軸的圖像,再利用對稱性作另一半圖像即可,當時,可以利用利用圖像變換作出圖像,時,,即自變量差2個單位,函數(shù)值折半,進而可作出,,……的圖像,的零點個數(shù)即為根的個數(shù),即與的交點個數(shù),觀察圖像在時,有5個交點,根據(jù)對稱性可得時,也有5個交點.共計10個交點. 【評注】 (1)類似函數(shù)的周期性,但有一個倍數(shù)關系.依然可以考慮利用周期性的思想,在作圖時,以一個“周期”圖像為基礎,其余各部分按照倍數(shù)調(diào)整圖像即可; (2)周期性函數(shù)作圖時,若函數(shù)圖像不連續(xù),則要注意每個周期的邊界值是屬于哪一段周期,在圖像中要準確標出,便于數(shù)形結(jié)合; (3)巧妙利用
22、的奇偶性,可以簡化解題步驟.例如本題中求交點個數(shù)時,只需分析正半軸的情況,而負半軸可用對稱性解決. 3.已知函數(shù)的圖像為上的一條連續(xù)不斷的曲線,當時,,則關于的函數(shù)的零點的個數(shù)為 ( ) A.0 B.1 C.2 D.0或2 【答案】A. 【評注】 (1)本題由于解析式未知,故無法利用圖像解決,所以根據(jù)條件考慮構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性與零點存在性定理進行解決; (2)所給不等式呈現(xiàn)出輪流求導的特點,猜想可能是符合導數(shù)的乘法法則,變形
23、后可得,而的零點問題可利用方程進行變形,從而與條件中的相聯(lián)系,從而構(gòu)造出. 4.定義域為的偶函數(shù)滿足對,有,且當時,,若函數(shù)在上至少有三個零點,則的取值范圍是 ( ) A. B. C. D. 【答案】B. 有三個交點.先利用在的函數(shù)解析式及周期性對稱性作圖,通過圖像可得:時,不會有3個交點,考慮的圖像.設,則,利用圖像變換作圖,通過觀察可得:只需當時
24、,的圖像在上方即可,即 所以. 【評注】本題有以下幾個亮點: (1)的周期性的判定: 可猜想與周期性有關,可帶入特殊值,解出,進而判定周期,配合對稱性作圖; (2)在選擇出交點的函數(shù)時,若要數(shù)形結(jié)合,則要選擇能夠做出圖像的函數(shù),例如在本題中,的圖像可做,且可通過圖像變換做出. 5.已知定義在上的函數(shù)滿足,當時,,其中,若方程恰有三個不同的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍是 ( ) A. B.
25、 C. D. 【答案】B. ,即. 6.【2018廣東廣州模擬】已知函數(shù) 則函數(shù)的零點個數(shù)為 個. 【答案】. 【解析】的零點個數(shù),即是方程的根的個數(shù),也就是與的圖象的交點個數(shù),分別作出與的圖象,如圖所示,由圖象知與的圖象有兩個交點,所以函數(shù)有個零點. 7.【2018全國名校第二次大聯(lián)考】函數(shù)有4個零點,其圖象如下圖,和圖象吻合的函數(shù)解析式是( ) A. B. C. D. 【答案】D 得解:本函數(shù)圖象的交點、函數(shù)的零點、方程的根往往是“知一求二”,解答時要先判斷哪個好求解就轉(zhuǎn)化為哪個,判斷函數(shù)
26、零點個數(shù)的常用方法:(1) 直接法: 令則方程實根的個數(shù)就是函數(shù)零點的個;(2) 零點存在性定理法:判斷函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且再結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性) 可確定函數(shù)的零點個數(shù);(3) 數(shù)形結(jié)合法:轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的圖象的交點個數(shù)問題,畫出兩個函數(shù)的圖象,其交點的個數(shù)就是函數(shù)零點的個數(shù),在一個區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)至多只有一個零點,在確定函數(shù)零點的唯一性時往往要利用函數(shù)的單調(diào)性,確定函數(shù)零點所在區(qū)間主要利用函數(shù)零點存在定理,有時可結(jié)合函數(shù)的圖象輔助解題. 8.【2018四川綿陽高三第一次診斷性考試】函數(shù)滿足,且當時,.若函數(shù)的圖象與函數(shù)(,且)的圖象
27、有且僅有4個交點,則的取值集合為( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】因為函數(shù)滿足,所以函數(shù)的周期為又在一個周期內(nèi),函數(shù)解析式為,所以可作出函數(shù)圖象,在同一坐標系內(nèi)作函數(shù)的圖象,要使兩個函數(shù)圖象有且僅有四個交點,只需,所以,故選C. 9.【2018安徽十大名校高三11月聯(lián)考】若函數(shù)有4個零點,則實數(shù)的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 當時, 恒成立,又, 則函數(shù)在上有且只有1個零點; 當時,函數(shù),則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增, 所以此時函數(shù)的極大值為,極小值為, 要使
28、得有4個零點,則,解得,故選B. 【名師點睛】本題主要考查了根據(jù)函數(shù)的零點求解參數(shù)的取值范圍問題,其中解答中涉及到利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導數(shù)研究函數(shù)的極值等知識點的綜合應用,著重考查了數(shù)形結(jié)合思想和轉(zhuǎn)化與化歸思想的應用,解答中把函數(shù)的零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象與的交點個數(shù),利用函數(shù)的極值求解是解答的關鍵,試題有一定的難度,屬于中檔試題. 10.【2018江蘇淮安盱眙中學高三第一次學情調(diào)研】已知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有四個交點,則實數(shù)的取值范圍為________. 【答案】 數(shù)最小值為,令 ,可得,此時函數(shù)有兩個零點,故函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有四個交點,實數(shù)的取值范圍為,故答案為
29、. 【方法點睛】本題主要考查函數(shù)圖象的交點、函數(shù)的零點、方程的根,屬于難題.函數(shù)圖象的交點、函數(shù)的零點、方程的根往往是“知一求二”,解答時要先判斷哪個好求解就轉(zhuǎn)化為哪個,判斷函數(shù)零點個數(shù)的常用方法:(1) 直接法: 令則方程實根的個數(shù)就是函數(shù)零點的個;(2) 零點存在性定理法:判斷函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且再結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性) 可確定函數(shù)的零點個數(shù);(3) 數(shù)形結(jié)合法:轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的圖象的交點個數(shù)問題,畫出兩個函數(shù)的圖象,其交點的個數(shù)就是函數(shù)零點的個數(shù),在一個區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)至多只有一個零點,在確定函數(shù)零點的唯一性時往往要利用函數(shù)的單調(diào)
30、性,確定函數(shù)零點所在區(qū)間主要利用函數(shù)零點存在定理,有時可結(jié)合函數(shù)的圖象輔助解題. 11.【2018安徽滁州高三9月聯(lián)合質(zhì)量檢測】已知,若方程有唯一解,則實數(shù)的取值范圍是__________. 【答案】 由圖可知: . 【名師點睛】根據(jù)函數(shù)零點求參數(shù)取值,也是高考經(jīng)常涉及的重點問題, (1)利用零點存在的判定定理構(gòu)建不等式求解; (2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域(最值)問題求解,如果涉及由幾個零點時,還需考慮函數(shù)的圖象與參數(shù)的交點個數(shù); (3)轉(zhuǎn)化為兩熟悉的函數(shù)圖象的上、下關系問題,從而構(gòu)建不等式求解. 12.【2018遼寧莊河高中、沈陽二十中高三上學期第一次聯(lián)考】已知函
31、數(shù)將的圖象向右平移兩個單位,得到函數(shù)的圖象. (1)求函數(shù)的解析式; (2)若方程在上有且僅有一個實根,求的取值范圍. 【答案】(1)(2) 法1:設,對稱軸,則①.或② 由①得,即, . 由②得無解,則. 法2:由, ,得, ,設,則, . 記,則在上是單調(diào)函數(shù),因為故要使題設成立,只須.即.從而. 【名師點睛】在解答指數(shù)函數(shù)的綜合題目時可以采用換元法,轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)的問題,根據(jù)題目要求,如需要分類討論,再加入分類討論. 13.【2018河南林州一中高三8月調(diào)研】已知函數(shù),且曲線在處的切線與平行. (1)求的值; (2)當時,試探究函數(shù)的零點個數(shù),并說明理由.
32、 【答案】(1)(2)見解析 【解析】試題分析: (1)根據(jù)曲線在處的切線與平行可得: ,進而求出a值;(2)①當時, ,函數(shù)在單調(diào)遞增,根據(jù)零點存在性定理可得: 在上只有一個零點.②當時, 恒成立,構(gòu)造函數(shù),求導判斷單調(diào)性與最值可得, 又時, ,所以,即,故函數(shù)在上沒有零點,③當時, , 所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,根據(jù)零點存在性定理可得:函數(shù)在上有且只有一個零點,綜上所述時,函數(shù)有兩個零點. 試題解析:解:(1)依題意,故, 故,解得. (2)①當時, ,此時, , 函數(shù)在單調(diào)遞增, 故函數(shù)在至多有一個零點,又, 而且函數(shù)在上是連續(xù)不斷的,因此函數(shù)在上只有一個零點. ②當時, 恒成立,證明如下:設,則,所以在上單調(diào)遞增,所以時, ,所以,又時, ,所以,即,故函數(shù)在上沒有零點, ③當時, , 所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,故函數(shù)在至多有一個零點, 又,而且函數(shù)在上是連續(xù)不斷的, 因此,函數(shù)在上有且只有一個零點. 綜上所述時,函數(shù)有兩個零點. 22
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