高考数学一轮复习复习学案:函数与方程
高考数学一轮复习 函数与方程教案

山东省泰安市肥城市第三中学高考数学一轮复习函数与方程教案几个等价关系上的图象是连续不断的一条曲线,并且有轴的交点但不宜用二分法求交点横坐标的是( B )、方程125x x +-=的解所在区间( B )A (0,1)B (1,2)C (2,3) D(3,4)则下一个有根区间是(精确度即函数只有一个解。
的交点。
个不同实数解,即0(C<=(4m)^2-8(m+1)(2m-1)>0 -m+1>0,则二次函数,取值范围是,精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩:从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。
鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。
矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。
蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。
航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。
井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。
笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。
高考数学一轮复习第二章函数的概念基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.6函数与方程习题理

§2.6函数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的________.(2)函数有零点的几个等价关系:方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴⇔函数y=f(x) .由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式求根的方程f(x)=0来说,我们可以将它与________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的根.2.函数的零点存在性定理如果函数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,那么,函数y=f(x)在区间内有零点,即存在c∈,使得,这个c 也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠1.(1)f(x)=0 实数根交点的横坐标(2)有交点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0 (a,b) (a,b) f(c)=0(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A.y=cos x B.y=sin xC.y=ln x D.y=x2+1解:y=cos x是偶函数且有无数多个零点,y=sin x为奇函数,y=ln x既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A.函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3解:易知函数f (x )=2x+x 3-2单调递增,∵f (0)=1-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0,∴函数f (x )在区间(0,1)内零点的个数为1.故选B .(2014·山东)已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2)D .(2,+∞)解:在同一平面直角坐标系中分别画出函数y =f (x ),y =g (x )的图象.如图所示,方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,等价于两个函数的图象有两个不同的交点.结合图象可知,当直线y =kx 的斜率大于坐标原点与点(2,1)连线的斜率且小于直线y =x -1的斜率时符合题意,故12<k <1.故选B .方程ln x =8-2x 的实数根x ∈(k ,k+1),k ∈Z ,则k =________.解:构造函数f (x )=ln x +2x -8,∴f ′(x )=1x+2>0(x >0),则f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (1)=-6<0,f (2)=ln2-4<0,f (3)=ln3-2<0,f (4)=ln4>0,∴f (x )的唯一零点在(3,4)内,因此k =3.故填3.(2014·苏锡模拟)已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (x 2)+f (k -x )只有一个零点,则实数k 的值是________.解:由f (x 2)+f (k -x )=0得f (x 2)=-f (k -x ),因为f (x )是奇函数,有-f (k -x )=f (x -k ),故有f (x 2)=f (x -k ),又f (x )是R 上的单调函数,所以方程x 2=x -k 即x 2-x +k=0有唯一解,由Δ=0解得k =14,故填14.类型一 判断函数零点所在的区间(2014·北京)已知函数f (x )=6x-log 2x .在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)解:f (x )在(0,+∞)为减函数,又f (1)=6>0,f (2)=2>0,f (4)=32-2=-12<0.故选C .【点拨】要判断在给定区间连续的函数是否存在零点,只需计算区间端点的函数值是否满足零点存在性定理的条件;如果题目没有给出具体区间,则需要估算函数值并利用函数的单调性等性质来求.但应注意到:不满足f (a )·f (b )<0的函数也可能有零点,此时,应结合函数性质分析判断.(2013·北京朝阳检测)函数f (x )=ln x -2x的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(1,e)和(3,4)D .(e ,+∞)解:∵f ′(x )=1x +2x 2>0(x >0),∴f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (3)=ln3-23>0,f (2)=ln2-1<0,∴f (2)·f (3)<0,∴f (x )唯一的零点在区间(2,3)内.故选B .类型二 零点个数的判断(2015·江苏)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0, 0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为________.解:由题意知,方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数即为函数y =f (x )与y =1-g (x )交点个数及函数y =f (x )与y =-1-g (x )交点个数之和,而y =1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1, 0<x ≤1,7-x 2,x ≥2,x 2-1,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =1-g (x )有两个交点,又y =-1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1, 0<x <1,5-x 2,x ≥2,x 2-3,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =-1-g (x )有两个交点,因此共有4个交点.故填4.【点拨】(1)连续函数在区间[a ,b ]上满足f (a )·f (b )<0时,函数在(a ,b )内的零点至少有一个,但不能确定究竟有多少个.要更准确地判断函数在(a ,b )内零点的个数,还得结合函数在该区间的单调性、极值等性质进行判断;(2)对于解析式较复杂的函数,可根据解析式特征化为f (x )=g (x )的形式,通过考察两个函数图象的交点个数来求原函数的零点个数;(3)有时求两函数图象交点的个数,不仅要研究其走势(单调性、极值点、渐近线等),而且要明确其变化速度快慢.(2014·福建)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2, x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________. 解:当x ≤0时,f (x )=x 2-2,令x 2-2=0,得x =2(舍)或x =-2, 即在区间(-∞,0]上,函数只有一个零点. 当x >0时,f (x )=2x -6+ln x ,解法一:令2x -6+ln x =0,得ln x =6-2x .作出函数y =ln x 与y =6-2x 在区间(0,+∞)上的图象,易得两函数图象只有一个交点,即函数f (x )=2x -6+ln x (x >0)只有一个零点.解法二:f ′(x )=2+1x,由x >0知f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增, 而f (1)=-4<0,f (e)=2e -5>0,f (1)f (e)<0,从而f (x )在(0,+∞)上只有一个零点.综上可知,函数f (x )的零点个数是2.故填2.类型三 已知零点情况求参数范围(2014·江苏)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 )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-2x +12,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________.解:函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有互不相同的10个零点,即函数y =f (x ),x ∈[-3,4]与y =a 的图象有10个不同交点.在坐标系中作出函数f (x )在一个周期[0,3)上的图象如图,可知当0<a <12时满足题意.故填⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 【点拨】(1)解答本题的关键在于依据函数的对称性、周期性等知识作出函数图象,将函数的零点个数问题转化为求两个函数的交点个数问题;(2)对于含参数的函数零点问题,一般先分离参数,针对参数进行分类讨论,按照题目所给零点的条件,找出符合要求的参数值或范围,但讨论要注意全面及数形结合.(2015·河南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,1)B .[0,2]C .[-2,2)D .[-1,2)解:∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,∴g (x )=f (x )-2x =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2, x >a ,x 2+3x +2,x ≤a .方程-x +2=0的解为x =2,方程x 2+3x +2=0的解为x =-1或-2.若函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则⎩⎪⎨⎪⎧a <2,-1≤a ,-2≤a ,解得-1≤a <2,即实数a的取值范围是[-1,2).故选D .1.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)的图象与x 轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.判断函数在给定区间零点的步骤(1)确定函数的图象在闭区间[a,b]上连续;(2)计算f(a),f(b)的值并判断f(a)·f(b)的符号;(3)若f(a)·f(b)<0,则有实数解.除了用上面的零点存在性定理判断外,有时还需结合相应函数的图象来作出判断.3.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.函数y =x 12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .3解:在同一坐标系内分别做出y 1=x ,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象,根据图象可以看出交点的个数为1.故选B .2.(2015·青岛模拟)若函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .a >15B .a >15或a <-1C .-1<a <15D .a <-1解:由题可知函数f (x )的图象是一条直线,所以f (x )在区间(-1,1)上存在一个零点等价于f (-1)f (1)<0,即(1-5a )(a +1)<0.解得a >15或a <-1.故选B .3.(2013·天津)函数f (x )=2x|log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1B .2C .3D .4解:判断函数f (x )的零点个数可转化为判断方程f (x )=2x|log 0.5x |-1=0的根的个数,由此得到|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,设y 1=|log 0.5x |,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则两个函数y 1与y 2的交点个数即为所求,如图所示,可知交点有两个.故选B .4.已知x 0是函数f (x )=2x+11-x的一个零点,若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解:由于函数g (x )=11-x =-1x -1在(1,+∞)上单调递增,函数h (x )=2x在(1,+∞)上单调递增,故函数f (x )=h (x )+g (x )在(1,+∞)上单调递增,所以函数在(1,+∞)上只有唯一的零点x 0,且在(1,x 0)上,f (x 1)<f (x 0)=0;在(x 0,+∞)上,f (x 2)>f (x 0)=0.故选B .5.(2014·黄冈九月质检)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x -x 22+x 33cos2x 在区间[-3,3]上零点的个数为( )A .3B .4C .5D .6解:令g (x )=1+x -x22+x33, 则g ′(x )=1-x +x 2>0,故g (x )在R 上单调递增,而g (-3)g (3)<0,故g (x )在(-3,3)上仅有1个零点.作图易知y =cos2x 在[-3,3]上有4个零点,且易判断这5个零点互不相同.故选C .6.(2015·浙江模拟)函数y =ln|x -1|的图象与函数y =-2cos πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )A .8B .6C .4D .2解:作出两函数的大致图象如图所示.两函数图象都关于直线x =1对称,且共有6个交点, 故所有交点的横坐标之和为6.故选B .7.设f (x )=2x-x -4,x 0是函数f (x )的一个正数零点,且x 0∈(a ,a +1),其中a ∈N ,则a = .解:∵x 0是函数f (x )的一个正数零点,即f (x 0)=2x 0-x 0-4=0,知f (2)=22-2-4<0,f (3)=23-3-4>0,∴x 0∈(2,3),再由y =2x与y =x +4在(0,+∞)上只有一个交点知a 值惟一.又∵a ∈N ,∴a =2.故填2.8.(2014·安庆六校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |, x >0,-x 2-2x +1,x ≤0, 若函数g (x )=f (x )+2m 有三个零点,则实数m 的取值范围是________.解:作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x >0,-x 2-2x +1,x ≤0 的图象如图所示,令g (x )=f (x )+2m =0,则f (x )=-2m ,由图象知,当1≤-2m <2,即-1<m ≤-12时,直线y =-2m 与y =f (x )的图象有三个交点.故填⎝⎛⎦⎥⎤-1,-12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,求函数y =f (f (x ))+1的所有零点构成的集合.解:先解方程f (t )=-1,即⎩⎪⎨⎪⎧t ≤0,t +1=-1或⎩⎪⎨⎪⎧t >0,log 2t =-1. 得t =-2或t =12.再解方程f (x )=-2和f (x )=12.即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=-2或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =-2和⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=12或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =12. 得x =-3或x =14和x =-12或x = 2.故所求为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-3,-12,14,2.10.若函数f (x )=2ax 2-x -1在(0,1)上恰有一个零点,求实数a 的取值范围. 解:f (x )在(0,1)上恰有一个零点,显然a ≠0. ∴有两种情形:①f (0)f (1)<0,得(-1)·(2a -2)<0⇒a >1;②Δ=0且方程f (x )=0的根在(0,1)内,令Δ=0⇒1+8a =0⇒a =-18,得f (x )=-14(x 2+4x +4),此时f (x )=0的根x 0=-2∉(0,1).综上知a >1,即实数a 的取值范围为(1,+∞). 11.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). (1)若f (-1)=0,试判断函数f (x )的零点个数;(2)若对任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 1)≠f (x 2),试证明存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立. 解:(1)∵f (-1)=0,∴a -b +c =0,b =a +c . ∵Δ=b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2, 当a =c 时,Δ=0,函数f (x )有一个零点; 当a ≠c 时,Δ>0,函数f (x )有两个零点.(2)证明:令g (x )=f (x )-12[f (x 1)+f (x 2)],则g (x 1)=f (x 1)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 1)-f (x 2)2,g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 2)-f (x 1)2,∴g (x 1)·g (x 2)=-14[f (x 1)-f (x 2)]2.∵f (x 1)≠f (x 2),∴g (x 1)·g (x 2)<0,即g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一个实根.即存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立.设函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=f (x ),f (x )=f (2-x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3.又函数g (x )=||x cos (πx ),则函数h (x )=g (x )-f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上的零点个数为( ) A .5B .6C .7D .8解:原问题可转化为函数f (x )与g (x )的图象在[-12,32]上的交点个数问题.由题意知函数f (x )为偶函数,且周期为2.当x =32,12,0,-12时,g (x )=0,当x =1时,g (x )=1,且g (x )是偶函数,g (x )≥0,由此可画出函数y =g (x )和函数y =f (x )的大致图象如图所示,由图可知在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上两函数图象有6个交点,故选B .。
高考数学一轮复习 基本初等函数、函数与方程及函数的应用专题训练(1)

基本初等函数、函数与方程及函数的应用一、基础知识要记牢指数函数y =a x(a >0,a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图像和性质,分0<a <1,a >1两种情况,当a >1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数.二、经典例题领悟好[例1] (1)(2012·四川高考)函数y =a x-1a(a >0,且a ≠1)的图像可能是( )(2)(2013·全国卷Ⅱ)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >b D .a >b >c[解析] (1)当x =-1时,y =1a -1a =0,所以函数y =a x-1a的图像必过定点(-1,0),结合选项可知选D.(2)a =log 36=log 33+log 32=1+log 32, b =log 510=log 55+log 52=1+log 52, c =log 714=log 77+log 72=1+log 72, ∵log 32>log 52>log 72,∴a >b >c . [答案] (1)D (2)D比较指数函数值、对数函数值、幂函数值大小有三种方法:一是根据同类函数的单调性进行比较;二是采用中间值0或1等进行比较;三是将对数式转化为指数式,或将指数式转化为对数式,通过转化进行比较. 三、预测押题不能少1.(1)函数y =x -x 13的图像大致为( )解析:选A 函数y =x -x 13为奇函数.当x >0时,由x -x 13>0,即x 3>x ,可得x 2>1,故x >1,结合选项,选A. (2)若x ∈(e-1,1),a =ln x ,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12ln x ,c =e ln x,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >b >aB .b >c >aC .a >b >cD .b >a >c解析:选B 依题意得a =ln x ∈(-1,0),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12ln x ∈(1,2),c =x ∈(e -1,1),因此b >c >a .一、基础知识要记牢确定函数零点的常用方法:(1)解方程判定法,方程易解时用此法; (2)利用零点存在的判定定理;(3)利用数形结合,尤其是那些方程两端对应的函数类型不同时多以数形结合法求解. 二、经典例题领悟好[例2] (1)函数f (x )=2x+3x 的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2)(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则函数y =f [f (x )+1]的零点个数是( )A .2B .3C .4D .5[解析] (1)由f (-1)=12-3<0,f (0)=1>0及零点定理,知f (x )的零点在区间(-1,0)上.(2)当f (x )=0时,x =-1或x =1,故f [f (x )+1]=0时,f (x )+1=-1或1.当f (x )+1=-1,即f (x )=-2时,解得x =-3或x =14;当f (x )+1=1,即f (x )=0时,解得x =-1或x =1.故函数y =f [f (x )+1]有四个不同的零点. [答案] (1)B (2)C函数的零点、方程的根,都可以转化为函数图像与x 轴的交点,数形结合法是解决函数零点、方程根的分布、零点个数、方程根的个数的一个有效方法.在解决函数零点问题时,既要注意利用函数的图像,也要注意根据函数的零点存在性定理、函数的性质等进行相关的计算,把数与形紧密结合起来. 三、预测押题不能少2.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-a ,x ≤0ln x ,x >0有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.解析:当x >0时,由f (x )=ln x =0,得x =1.因为函数f (x )有两个不同的零点,则当x ≤0时,函数f (x )=2x -a 有一个零点,令f (x )=0得a =2x ,因为0<2x ≤20=1,所以0<a ≤1,所以实数a 的取值范围是0<a ≤1. 答案:(0,1]一、经典例题领悟好[例3] 某企业为打入国际市场,决定从A ,B 两种产品中只选择一种进行投资生产.已知投资生产这两种产品的有关数据如表:(单位:万美元)其中年固定成本与年生产的件数无关,为待定常数,其值由生产产品的原材料价格决定,预计m ∈[6,8].另外,年销售x 件B 产品时需上交0.05x 2万美元的特别关税.假设生产出来的产品都能在当年销售出去.(1)写出该厂分别投资生产A ,B 两种产品的年利润y 1,y 2与生产相应产品的件数x 之间的函数关系并指明其定义域;(2)如何投资最合理(可获得最大年利润)?请你做出规划.[解] (1)由年销售量为x 件,按利润的计算公式,有生产A ,B 两产品的年利润y 1,y 2分别为y 1=10x -(20+mx )=(10-m )x -20(x ∈N,0≤x ≤200),y 2=18x -(8x +40)-0.05x 2=-0.05x 2+10x -40(x ∈N,0≤x ≤120).(2)因为6≤m ≤8,所以10-m >0,函数y 1=(10-m )x -20在[0,200]上是增函数,所以当x =200时,生产A 产品有最大利润,且y 1max =(10-m )×200-20=1 980-200m (万美元).又y 2=-0.05(x -100)2+460(x ∈N,0≤x ≤120),所以当x =100时,生产B 产品有最大利润,且y 2max =460(万美元). 因为y 1max -y 2max =1 980-200m -460 =1 520-200m ⎩⎪⎨⎪⎧>0,6≤m <7.6,=0,m =7.6,<0,7.6<m ≤8.所以当6≤m <7.6时,可投资生产A 产品200件;当m =7.6时,生产A 产品或生产B 产品均可(投资生产A 产品200件或生产B 产品100件);当7.6<m ≤8时,可投资生产B 产品100件.解决函数实际应用题的关键有两点:一是认真读题,缜密审题,确切理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题;二是要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解. 二、预测押题不能少3.某集团为了获得更大的利润,每年要投入一定的资金用于广告促销.经调查,每年投入广告费t (百万元)可增加销售额约为-t 2+5t (百万元)(0≤t ≤3).(1)若该集团将当年的广告费控制在三百万元以内,则应投入多少广告费,才能使集团由广告费而产生的收益最大?(2)现在该集团准备投入三百万元,分别用于广告促销和技术改造.经预算,每投入技术改造费x (百万元),可增加的销售额约为-13x 3+x 2+3x (百万元).请设计一个资金分配方案,使该集团由这两项共同产生的收益最大.解:(1)设投入广告费t (百万元)后由此增加的收益为f (t )(百万元), 则 f (t )=(-t 2+5t )-t =-t 2+4t =-(t -2)2+4(0≤t ≤3). 所以当t =2时,f (t )max =4,即当集团投入两百万元广告费时,才能使集团由广告费而产生的收益最大.(2)设用于技术改造的资金为x (百万元),则用于广告的费用为(3-x )(百万元),则由此两项所增加的收益为g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫-13x 3+x 2+3x +[-(3-x )2+5(3-x )]-3=-13x 3+4x +3(0≤x ≤3). 对g (x )求导,得g ′(x )=-x 2+4,令g ′(x )=-x 2+4=0, 得x =2或x =-2(舍去).当0≤x <2时,g ′(x )>0,即g (x )在[0,2)上单调递增; 当2<x ≤3时,g ′(x )<0,即g (x )在(2,3]上单调递减. ∴当x =2时,g (x )max =g (2)=253.故在三百万元资金中,两百万元用于技术改造,一百万元用于广告促销,这样集团由此所增加的收益最大,最大收益为253百万元.函数的性质与零点的交汇函数零点(方程的根)的问题,常见的类型有: (1)零点或零点存在区间的确定; (2)零点个数的确定;(3)利用零点求参数范围问题.函数的性质与零点的交汇问题成为新的命题点. 一、经典例题领悟好[例] (2012·湖南高考)设定义在R 上的函数f (x )是最小正周期为2π的偶函数,f ′(x )是f (x )的导函数,当x ∈[0,π]时,0<f (x )<1;当x ∈(0,π)且x ≠π2时,(x -π2)f ′(x )>0.则函数y =f (x )-sin x 在[-2π,2π]上的零点个数为( )A .2B .4C .5D .8学审题——审结论之逆向分析函数y =f (x )-sin x 的零点――→转化 y =f (x )与y =sin x 图像交点――→作用 f (x )的范围――――→函数f x的性质确定f ′(x )的正负――――→分类讨论 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2·f ′(x )>0. 用“思想”——尝试用“转化与化归思想”解题∵⎝⎛⎭⎪⎫x -π2f ′(x )>0,x ∈(0,π)且x ≠π2,∴当0<x <π2时,f ′(x )<0,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递减.当π2<x <π时,f ′(x )>0,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递增.∵当x ∈[0,π]时,0<f (x )<1.∴当x ∈[π,2π],则0≤2π-x ≤π. 又f (x )是以2π为最小正周期的偶函数, 知f (2π-x )=f (x ).∴x ∈[π,2π]时,仍有0<f (x )<1.依题意及y =f (x )与y =sin x 的性质,在同一坐标系内作y =f (x )与y =sin x 的简图.则y =f (x )与y =sin x 在x ∈[-2π,2π]有4个交点. 故函数y =f (x )-sin x 在[-2π,2π]上有4个零点. [答案] B1本题在求解时,用了转化与化归、数形结合、分类讨论思想.个别学生不会利用题设条件判定y =f x 的值域以及函数y =f x 图像的变化趋势,导致求解受阻. 2函数与方程应用转化与化归的常见类型①判断函数零点个数常转化为两函数的图像交点.②由函数的零点情况确定参数范围,常转化为利用函数图像求解. ③方程根的讨论转化为函数零点的问题. 二、预测押题不能少函数y =f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +54=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -54,当x ∈[-1,4]时,f (x )=x 2-2x ,则f (x )在区间[0,2012]上零点的个数为( )A .2 011B .2 012C .1 026D .1 027解析:选D 根据f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +54=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -54,可得f ⎝⎛⎭⎪⎫x +52=-f (x ),进而得f (x +5)=f (x ),即函数y =f (x )是以5为周期的周期函数.当x ∈[-1,4]时,f (x )=x 2-2x,在[-1,0]内有一个零点,在(0,4]内有x 1=2,x 2=4两个零点,故在一个周期内函数有三个零点.又因为2 012=402×5+2,故函数在区间[0,2 010]内有402×3=1 206个零点,在区间(2 010,2 012]内的零点个数与在区间(0,2]内零点的个数相同,即只有一个零点,所以函数f (x )在[0,2 012]上零点的个数为1 207.1.(2013·广州惠州调研)已知幂函数y =f (x )的图像过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则log 4f (2)的值为( )A.14 B .-14 C .2 D .-2解析:选A 设f (x )=x a,由其图像过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22得⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =22=⎝ ⎛⎭⎪⎫1212⇒a =12,故log 4f (2)=log 4212=14.2.(2013·陕西高考)设a ,b ,c 均为不等于1的正实数, 则下列等式中恒成立的是( ) A .log a b ·log c b =log c a B .log a b ·log c a =log c b C .log a (bc )=log a b ·log a c D .log a (b +c )=log a b +log a c解析:选B 利用对数的换底公式进行验证,log a b ·log c a =log c blog c a ·log c a =log c b ,则B 对.3.(2013·河北质检)若f (x )是奇函数,且x 0是y =f (x )+e x的一个零点,则-x 0一定是下列哪个函数的零点( )A .y =f (-x )e x -1B .y =f (x )e -x+1C .y =e x f (x )-1D .y =e xf (x )+1解析:选C 由已知可得f (x 0)=-e x 0,则e -x 0f (x 0)=-1,e -x 0f (-x 0)=1,故-x 0一定是y =e xf (x )-1的零点.4.(2013·天津一中模拟)设a =⎝ ⎛⎭⎪⎫340.5,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫430.4,c =log 34(log 34),则( )A .c <b <aB .a <b <cC .c <a <bD .a <c <b解析:选C 由题意得0<a <1,b >1,而log 34>1,c =log 34(log 34),得c <0,故c <a <b .5.下列区间中,函数f (x )=|ln(2-x )|在其上为增函数的是( ) A .(-∞,1] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,43 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,32D .[1,2)解析:选D 法一:当2-x >1,即x <1时,f (x )=|ln(2-x )|=ln(2-x ),此时函数f (x )在(-∞,1]上单调递减.当0<2-x ≤1,即1≤x <2时,f (x )=|ln(2-x )|=-ln(2-x ),此时函数f (x )在[1,2)上单调递增,故选D. 法二:f (x )=|ln(2-x )|的图像如图所示.由图像可得,函数f (x )在区间[1,2)上为增函数,故选D.6.(2013·东北三校联合模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x,x ≤0,log 12x ,x >0.若关于x 的方程f (f (x ))=0有且仅有一个实数解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-∞,0)∪(0,1)C .(0,1)D .(0,1)∪(1,+∞)解析:选B 若a =0,当x ≤0时,f (x )=0,故f (f (x ))=f (0)=0有无数解,不符合题意,故a ≠0.显然当x ≤0时,a ·2x≠0,故f (x )=0的根为1,从而f (f (x ))=0有唯一根,即为f (x )=1有唯一根.而x >0时,f (x )=1有唯一根12,故a ·2x=1在(-∞,0]上无根,当a ·2x =1在(-∞,0]上有根可得a =12x ≥1,故由a ·2x =1在(-∞,0]上无根可知a <0或0<a <1. 7.已知a =5-22,函数f (x )=a x,若实数m ,n 满足f (m )>f (n ),则m ,n 的大小关系为________. 解析:由题意知,a =5-22∈(0,1),故函数f (x )=a x是减函数,由f (m )>f (n )得m <n . 答案:m <n 8.(2013·陕西高考)在如图所示的锐角三角形空地中, 欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分), 则其边长x 为________(m).解析:如图,过A 作AH ⊥BC 于H ,交DE 于F ,易知DE BC =x 40=AD AB =AF AH ⇒AF =x ⇒FH =40-x .则S =x (40-x )≤x +40-x 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫4022,当且仅当40-x =x ,即x =20时取等号.所以满足题意的边长x 为20(m).答案:209.(2013·江苏扬州中学期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+ax ,x ≤1,ax -1,x >1,若∃x 1,x 2∈R ,x 1≠x 2,使得f (x 1)=f (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________.解析:由已知∃x 1,x 2∈R ,x 1≠x 2,使得f (x 1)=f (x 2)成立,则需x ≤1时,f (x )不单调即可,即对称轴a 2<1,解得a <2. 答案:a <210.已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e 2x(x >0). (1)若g (x )=m 有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根.解:(1)∵g (x )=x +e 2x ≥2e 2=2e(x >0), 当且仅当x =e 2x时取等号. ∴当x =e 时,g (x )有最小值2e.因此g (x )=m 有零点,只需m ≥2e.∴m ∈[2e ,+∞).(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异实根,则函数g (x )与f (x )的图像有两个不同的交点.如图所示,作出函数g (x )=x +e 2x(x >0)的大致图像. ∵f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2,∴其对称轴为x =e ,f (x )max =m -1+e 2.若函数f (x )与g (x )的图像有两个交点,必须有m -1+e 2>2e ,即m >-e 2+2e +1.即g (x )-f (x )=0有两个相异实根,则m 的取值范围是(-e 2+2e +1,+∞).11.某服装厂生产一种服装,每件服装的成本为40元,出厂单价定为60元,该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100件时,每多订购一件,订购的全部服装的出场单价就降低0.02元,根据市场调查,销售商一次订购量不会超过600件.(1)设一次订购x 件,服装的实际出厂单价为p 元,写出函数p =f (x )的表达式;(2)当销售商一次订购多少件服装时,该厂获得的利润最大?其最大利润是多少? 解:(1)当0<x ≤100时,p =60;当100<x ≤600时,p =60-(x -100)×0.02=62-0.02x .所以p =⎩⎪⎨⎪⎧ 60, 0<x ≤100,62-0.02x , 100<x ≤600.(2)设利润为y 元,则当0<x ≤100时,y =60x -40x =20x ;当100<x ≤600时,y =(62-0.02x )x -40x =22x -0.02x 2.所以y =⎩⎪⎨⎪⎧ 20x , 0<x ≤100,22x -0.02x 2, 100<x ≤600.当0<x ≤100时,y =20x 是单调增函数,当x =100时,y 最大,此时y =20×100=2 000; 当100<x ≤600时,y =22x -0.02x 2=-0.02(x -550)2+6 050,所以当x =550时,y 最大,此时y =6 050.显然6 050>2 000.所以当一次订购550件时,利润最大,最大利润为6 050元.12.(2013·江西七校联考)已知函数f (x )=log 4(4x +1)+kx (k ∈R )为偶函数.(1)求k 的值;(2)若方程f (x )=log 4(a ·2x -a )有且只有一个根,求实数a 的取值范围.解:(1)∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即log 4(4-x +1)-kx =log 4(4x +1)+kx ,即(2k +1)x =0,∴k =-12. (2)依题意令log 4(4x +1)-12x =log 4(a ·2x -a ), 即⎩⎪⎨⎪⎧ 4x +1=a ·2x -a ·2x ,a ·2x -a >0.令t =2x ,则(1-a )t 2+at +1=0,只需其有一正根即可满足题意.①当a =1时,t =-1,不合题意,舍去.②上式有一正一负根t 1,t 2,即⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=a 2-41-a >0,t 1t 2=11-a <0,经验证满足a ·2x-a >0,∴a >1. ③上式有两根相等,即Δ=0⇒a =±22-2,此时t =a 2a -1,若a =2(2-1),则有t =a 2a -1<0,此时方程(1-a )t 2+at +1=0无正根,故a =2(2-1)舍去; 若a =-2(2+1),则有t =a 2a -1>0,且a · 2x -a =a (t -1)=a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2a -1-1=a 2-a 2a -1>0, 因此a =-2(2+1).综上所述,a 的取值范围为{a |a >1或a =-2-22}.。
高三数学复习学案:第1讲 函数与方程思想

函数与方程是中学数学的重要概念,它们之间有着密切的联系.函数与方程的思想是中学数学的基本思想,主要依据题意,构造恰当的函数,或建立相应的方程来解决问题,是历年高考的重点和热点.1.函数的思想用运动和变化的观点,集合与对应的思想分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题使问题获得解决.函数思想是对函数概念的本质认识.2.方程的思想在解决问题时,用事先设定的未知数沟通问题中所涉及的各量间的等量关系,建立方程或方程组,求出未知数及各量的值,或者用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决.题型二 函数与方程思想在方程问题中的应用例2 如果方程cos 2x -sin x +a =0在(0,π2]上有解,求a 的取值范围.变式训练 已知方程9x -2·3x +(3k -1)=0有两个实根,求实数k 的取值范围.题型三 函数与方程思想在不等式问题中的应用例3 已知f (t )=log 2t ,t ∈[2,8],对于f (t )值域内的所有的实数m ,不等式x 2+mx +4>2m +4x 恒成立,求x 的取值范围.变式训练 设不等式2x -1>m (x 2-1)对满足|m |≤2的一切实数m 的取值都成立,求x 的取值范围.第1讲 函数与方程思想(推荐时间:60分钟)一、填空题1.双曲线x 29-y 216=1的两个焦点为F 1、F 2,点P 在双曲线上.若PF 1⊥PF 2,则点P 到x 轴的距离为________.2.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于零,则x 的取值范围是________.3.已知向量a =(3,2),b =(-6,1),而(λa +b )⊥(a -λb ),则实数λ=__________.4.方程m +1-x =x 有解,则m 的最大值为________.5.已知R 上的减函数y =f (x )的图象过P (-2,3)、Q (3,-3)两个点,那么|f (x +2)|≤3的解集为________.6.当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围为__________.7.若关于x 的方程4cos x -cos 2x +m -3=0恒有实数解,则实数m 的取值范围是________.8.已知函数f (x )=(x -a )(x -b )-2,其中a <b ,且α,β(α<β)是函数f (x )的两个零点,则实数a ,b ,α,β的大小关系为________.9.已知等差数列{a n }共有10项,其奇数项的和为15,偶数项的和为30,则它的公差d =________.10.已知数列{a n }是递增数列,且对于任意的n ∈N *,a n =n 2+λn 恒成立,则实数λ的取值范围是__________.11.若存在a ∈[1,3],使得不等式ax 2+(a -2)x -2>0成立,则实数x 的取值范围是____________.12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2, -3≤x ≤3,x 2-6,x <-3或x >3,若0<m <n ,且f (m )=f (n ),则mn 2的取值范围是________.二、解答题13.设P (x ,y )是椭圆x 24+y 22=1上的动点,定点M (12,0),求动点P 到定点M 距离的最大值与最小值.14.已知{a n }是一个等差数列,且a 2=1,a 5=-5.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }前n 项和S n 的最大值.15.已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a ,b 为常数,且a ≠0)满足条件:f (x -1)=f (3-x ),且方程f (x )=2x 有等根.是否存在实数m ,n (m <n ),使f (x )定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m,4n ],如果存在,求出m ,n 的值;如果不存在,说明理由.。
高考数学一轮总复习函数与方程的巧妙技巧

高考数学一轮总复习函数与方程的巧妙技巧函数和方程是高中数学重要的内容之一,在高考数学中占有很大的比重。
掌握函数和方程的巧妙技巧,将对我们的考试成绩起到明显的提升作用。
本文将介绍一些高考数学函数与方程的巧妙技巧,帮助同学们更好地备考。
一、函数的巧妙技巧1. 利用平移变换简化函数图像当函数图像进行平移操作时,可以通过学习特定的平移规律,快速推导出平移后函数的性质。
例如,对于$f(x)$的图像进行横向平移$h$个单位,得到$f(x-h)$。
同样,对于纵向平移$k$个单位,可得到$f(x)+k$。
利用这样的平移规律,可以简化函数图像的分析和计算。
2. 利用对称性简化函数的运算对称性是函数图像常见的性质之一。
利用函数的对称性,可以简化函数的运算过程。
例如,假设函数$f(x)$满足奇函数的性质,即$f(-x)=-f(x)$,如果我们需要计算$f(-3)$,可以直接利用奇函数性质得出结论,即$f(-3)=-f(3)$,从而省去了对函数图像的具体计算过程。
3. 复合函数的分解求解对于复合函数的求解,有时会比较复杂,需要进行多次代入和运算。
这时,我们可以灵活运用分解的技巧,将复合函数拆解成多个简单的函数。
通过简化复合函数的形式,可以更加快速地求解和计算。
二、方程的巧妙技巧1. 倍角公式的巧妙应用倍角公式是高中数学中常用的公式之一,可以用来求解一些特定的方程。
例如,对于$sin2x=0$的方程,我们可以运用倍角公式将其转化为$sinx\cdot cosx = 0$,从而得到$x=0$或$x=\frac{\pi}{2}$。
这样,在方程的求解过程中,我们可以通过巧妙地应用倍角公式,将方程转化为更简单的形式,减少计算难度。
2. 参数法的灵活运用参数法是解二元一次方程组的一种常用方法,也可以用于求解高中数学中的一元方程。
通过引入一个新的参数,将方程转化为参数方程,则可以通过参数的取值范围,最终求解得出方程的解。
3. 方程的化简与转化有时,方程较为复杂,难以直接进行求解。
高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用第八节函数与方程学案理(含解析)新人教A版

第八节函数与方程2019考纲考题考情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)几个等价关系方程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(零点存在性定理)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。
2.二分法对于在区间[a,b]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。
3.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系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。
函数的零点不是一个“点”,而是方程f (x )=0的实根。
2.函数零点存在定理是零点存在的一个充分不必要条件。
3.周期函数如果有零点,则必有无穷多个零点。
一、走进教材1.(必修1P 92A 组T 2改编)已知函数f (x )的图象是连续不断的,且有如下对应值表:A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)解析 由所给的函数值的表格可以看出,x =2与x =3这两个数字对应的函数值的符号不同,即f (2)·f (3)<0,所以函数在(2,3)内有零点。
故选B 。
答案 B2.(必修1P 88例1改编)函数f (x )=e x+3x 的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3解析 由f ′(x )=e x+3>0,所以f (x )在R 上单调递增,又f (-1)=1e -3<0,f (0)=1>0,因此函数f (x )有且只有一个零点。
2020年数学(理)一轮复习: 函数与方程

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2.函数 f(x)=exx2-+x2-x,2,x<x≥0 0, 的零点个数是____2____. 解析:当 x<0 时,令 f(x)=0,即 x2+2x=0,解得 x=-2 或 x=0(舍去),所以当 x<0 时,只有一个零点;当 x≥0 时, f(x)=ex-x-2,而 f′(x)=ex-1,显然 f′(x)≥0,所以 f(x) 在[0,+∞)上单调递增,又 f(0)=e0-0-2=-1<0,f(2)= e2-4>0,所以当 x≥0 时,函数 f(x)有且只有一个零点.综 上,函数 f(x)只有 2 个零点.
B.[1,+∞)
C.(0,1)
D.(-∞,1]
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[解析] (1)画出函数 f(x)的大致图象如 图所示.因为函数 f(x)在 R 上有两个零点, 所以 f(x)在(-∞,0]和(0,+∞)上各有一个 零点.当 x≤0 时,f(x)有一个零点,需 0<a≤1;当 x>0 时, f(x)有一个零点,需-a<0,即 a>0.综上,0<a≤1,故选 A.
>f13=13
1 3
,
结合图象可得13<x0<12.
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( C)
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3.(2019·河北武邑中学调研)函数f(x)=3x-7+ln x的零点位 于区间(n,n+1)(n∈N)内,则n=____2____. 解析:因为f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=-1+ln 2< 0,f(3)=2+ln 3>0,所以函数f(x)的零点位于区间(2,3)内, 故n=2.
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[规律探求]
考法(一)是根据函数零点的个数及零点存在情况求参数 范围,解决此类问题通常先对解析式变形,然后在同一 坐标系内画出函数的图象,数形结合求解. 考法(二)是根据函数零点所在区间求参数,解决此类问题 看 应先判断函数的单调性,再利用零点存在性定理,建立 个 参数所满足的不等式,解不等式,即得参数的取值范围. 性 考法(三)是求函数零点的和,求函数的多个零点(或方程
高考一轮复习第二章 第九节 函数与方程

f(1.375)=-
0.260
f(1.437 5)=
0.162
f(1.406 25)=-
0.054
那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度0.1)为
________. 返回
[自主解答]
通过参考数据可以得到:
f(1.375)=-0.260<0,f(1.437 5)=0.162>0,且1.437 5- 1.375=0.062 5<0.1, 所以,方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根为1.4. [答案] 1.4
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[巧妙运用] 当x<2时,f ′ (x)=3(x-1)2≥0,说明函 数在(-∞,2)上单调递增,函数的值域
是(-∞,1),又函数在[2,+∞)上单调
递减,函数的值域是(0,1].方程f(x)=k有两个不同的实 根,转化为函数y=f(x)和y=k有两个不同的交点,如图 所示,当0<k<1时直线y=k与函数f(x)图像有两个交点, 即方程f(x)=k有两个不同的实根. 答案:(0,1)
1=0有实数解,则实数m的取值范围是________.
解析:方程sin2x+cos x+m+1=0⇒m=cos2x-cos x-2. 12 9 2 令y=cos x-cos x-2得,y=(cos x- ) - . 2 4 9 因此,ymin=- ,ymax=0. 4 因此,方程sin2x+cos x+m+1=0有实数解时,实数m的 9 取值范围是[- ,0]. 4 9 答案:[- ,0] 4
不同的交点,因此只需f(x)的极大值与极小值异号即可. f′(x)=3x2-3,令3x2-3=0,则x=±1, 故极值为f(-1)和f(1),f(-1)=a+2,f(1)=a-2, 所以应有(a+2)(a-2)<0,故a∈(-2,2). 答案: A
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函数与方程1、函数零点的定义:(1)对于函数,我们把方程的实数根叫做函数的零点。
(2)方程有实根函数的图像与x轴有交点函数有零点。
因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程是否有实数根,有几个实数根。
函数零点的求法:解方程,所得实数根就是的零点(3)变号零点与不变号零点:①若函数在零点左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数的变号零点。
②若函数在零点左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数的不变号零点。
③若函数在区间上的图像是一条连续的曲线,则是在区间内有零点的充分不必要条件。
2.映射定义:设非空集合A,B,若对集合A中任一元素a,在集合B中有唯一元素b与之对应,则称从A 到B的对应为映射。
若集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B可建立n m个映射。
3.定义域、对应法则和值域构成了函数的三要素。
相同函数的判断方法:①定义域、值域;②对应法则。
(两点必须同时具备)4.求函数的定义域常涉及到的依据为:①分母不为0;②偶次根式中被开方数不小于0;③对数的真数大于0,底数大于零且不等于1;④零指数幂的底数不等于零;⑤实际问题要考虑实际意义;⑥正切函数角的终边不在y轴上。
5.函数解析式的求法:①配凑法;②换元法:③待定系数法;④赋值法;⑤消元法等。
6.函数值域的求法:①配方法;②分离常数法;③逆求法;④换元法;⑤判别式法;⑥单调性法等。
7.函数单调性及证明方法:如果对于定义域内某个区间上的任意..两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)< f(x2)(或f(x1)>f(x2)),那么就说f(x)在这个区间上是增函数(或减函数)。
第一步:设x1、x2是给定区间内的两个任意的值,且x1<x2;第二步:作差f(x2)-f(x1),并对“差式”变形,主要方法是:整式——分解因式或配方;分式——通分;根式——分子有理化,等);第三步:判断差式f(x2)-f(x1)的正负号,从而证得其增减性。
8.函数单调区间的求法:①定义法;②图象法;③同增异减原则。
9.函数的奇偶性:如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x) (或f(-x)=-f(x)),那么函数f(x)就叫做偶函数(或奇函数)。
如f(x)=x2+2,f(x)=x3-x等。
10.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件,也即是说定义域不关于原点对称的函数既不是奇函数也不是偶函数。
11.判断函数奇偶性的常用形式:奇函数:f(-x)=-f(x),f(-x)+f(x)=0(对数函数),(f(x)≠0)(指数函数);偶函数:f(-x)=f(x),f(-x)-f(x)=0,(fx)≠0)。
12.①若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0,常用于待定系数;②偶函数f(x)满足f(x)=f(|x|);③定义域关于原点对称且函数值恒为0的函数既是奇函数又是偶函数。
13.①奇函数的图象关于原点对称,反之,图象关于原点对称的函数是奇函数;②偶函数的图象关于y轴对称,反之,图象关于y轴对称的函数是偶函数;③关于原点对称的区间上,奇函数单调性相同,偶函数单调性相反。
14.函数图像变换:①平移变换:形如y=f(x+a):把函数y=f(x)的图象沿x轴方向向左(a>0)或向右(a<0)平移|a |个单位,就得到y=f(x+a)的图象;形如y=f(x)+a:把函数y=f(x)的图象沿y轴方向向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|个单位,就得到y=f(x)+a的图象。
②对称变换:y=f(x)→ y=f(-x),关于y轴对称;y=f(x)→ y=-f(x) ,关于x轴对称。
③翻折变换:y=f(x)→y=f(|x|), (左折变换) 把y轴右边的图象保留,然后将y轴右边部分关于y轴对称;y=f(x)→y=|f(x)|(上折变换)把x轴上方的图象保留,x轴下方的图象关于x轴对称。
15.反函数:f(a)=b a=f-1(b)。
原函数的定义域和值域分别是反函数的值域及定义域。
16.求反函数的步骤:①求反函数的定义域(即y=f(x)的值域);②将x,y互换,得y=f-1 (x);③将y=f(x)看成关于x的方程,解出x=f-1(y),若有两解,要注意解的选择。
17.互为反函数的图象间的关系:关于直线y=x对称;18.原函数与反函数的图象交点可在直线y=x上,也可是关于直线y=x对称的两点。
19.原函数与反函数在对称区间上具有相同的单调性;奇函数的反函数仍为奇函数。
20.在定义域上单调的函数一定具有反函数;反之,并不成立(如y=1/x)。
21.复合函数的定义域求法:①已知y=f(x)的定义域为A,求y=f[g(x)]的定义域时,可令g(x)∈A,求得x的取值范围即可。
②已知y=f[g(x)]的定义域为A,求y=f(x)的定义域时,可令x∈A,求得g(x)的函数值范围即可。
22.复合函数y=f[g(x)]的值域求法:首先根据定义域求出u=g(x)的取值范围A,在u∈A的情况下,求出y=f(u)的值域即可。
23 .复合函数内层函数与外层函数在定义域内单调性相同,则函数是增函数;单调性不同则函数是减函数。
增增、减减为增;增减、减增才减(同增异减)。
①f(x)与f(x)+c (c为常数)具有相同的单调性;②f(x)与c·f(x)当c>0是单调性相同,当c<0时具有相反的单调性;③当f(x)恒不为0时,f(x)与1/f(x)具有相反的单调性;④当f(x)恒为非负时,f(x)与具有相同的单调性;⑤当f(x)、g(x)都是增(减)函数时,f(x)+g(x)也是增(减)函数。
⑥设f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)·g(x)当f (x),g(x)两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时是减(增)函数。
24.二次函数求最值问题:根据抛物线的对称轴与区间关系进行分析。
Ⅰ、若顶点的横坐标在给定的区间上,则a>0时:在顶点处取得最小值,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;a<0时:在顶点处取得最大值,最小值在距离对称轴较远的端点处取得。
Ⅱ、若顶点的横坐标不在给定的区间上,则a>0时:最小值在离对称轴近的端点处取得,最大值在离对称轴远的端点处取得;a<0时:最大值在离对称轴近的端点处取得,最小值在离对称轴远的端点处取得。
25.一元二次方程实根分布问题解法:①将方程的根视为二次函数的图像与x轴交点的横坐标;②从抛物线开口方向、对称轴、判别式、区间端点函数值等方面分析限制条件。
26.分式函数y=(ax+b)/(cx+d)的图像画法:①确定定义域渐近线x=-d/c;②确定值域渐近线y=a/c;③根据y轴上的交点坐标确定曲线所在象限位置。
27、函数零点的判定:(1)零点存在性定理:如果函数在区间上的图象是连续不断的曲线,并且有,那么,函数在区间内有零点,即存在,使得,这个也就是方程的根。
(2)函数零点个数(或方程实数根的个数)确定方法①代数法:函数的零点的根;②(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点。
(3)零点个数确定:有2个零点有两个不等实根;有1个零点有两个相等实根;无零点无实根;对于二次函数在区间上的零点个数,要结合图像进行确定.28. 二分法:(1)二分法的定义:对于在区间上连续不断且的函数,通过不断地把函数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,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法;(2)用二分法求方程的近似解的步骤:①确定区间,验证,给定精确度;②求区间的中点;③计算;(ⅰ)若,则就是函数的零点;(ⅱ) 若,则令(此时零点);(ⅲ) 若,则令(此时零点);④判断是否达到精确度,即,则得到零点近似值为(或);否则重复②至④步.29.抽象函数的性质所对应的一些具体特殊函数模型:①f(x1+x2)=f(x1)+f(x2):正比例函数f(x)=kx(k≠0);②f(x1+x2)=f(x1)·f(x2);f(x1-x2)=f(x1)/f(x2):指数函数y=a x;③f(x1•x2)=f(x1)+f(x2);f(x1/x2)=f(x1)-f(x2):对数函数y=log a x;④f(x1•x2)=f(x1)•f(x2);f(x1/x2)=f(x1)/f(x2):幂函数y=x a。
30.如果f(a+x)=f(b-x)成立,则y=f(x)图像关于x=(a+b)/2对称;特别地,f(x)=f(-x)成立,则y=f(x)图像关于y轴对称。
如果f(a+x)=f(b+x)成立(a≠b),则y=f(x)是周期函数,2|a-b|是它的一个周期;两个函数y=f(a+x)和y=f(b-x)的图象关于直线对称。
31.a>f(x)恒成立a>f(x)的最大值;a<f(x)恒成立a<f(x)的最小值;a>f(x)恒有解a>f(x)的最小值;a<f(x)恒有解a<f(x)的最大值;a=f(x)恒有解f min(x)≤a≤f max(x)。
【esp1】函数在区间内的零点个数是()A、0B、1C、2D、3【解析】解法1:因为,,即且函数在内连续不断,故在内的零点个数是1.【答案】:B解法2:设,,在同一坐标系中作出两函数的图像如图所示:可知B正确.【esp2】函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是 ( )A、(-2,-1)B、(-1,0)C、(0,1)D、(1,2)【解析】∵f(-1)=2-1+3×(-1)=-<0,f(0)=20+0=1>0,∴f(-1) f(0)<0.∴f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间为(-1,0).【答案】B【esp3】若函数 (且)有两个零点,则实数的取值范围是 . 【解析】函数= (且)有两个零点,方程有两个不相等的实数根,即两个函数与的图像有两个不同的交点,当时,两个函数的图像有且仅有一个交点,不合题意;当时,两个函数的图像有两个交点,满足题意.【答案】【esp4】设函数f(x)满足f()=f(x),f(x)=f(2x),且当时,f(x)=x3.又函数g(x)= |x cos|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在上的零点个数为()A、5B、6C、7D、8【解析】因为当时,f(x)=x3. 所以当时,,,当时,;当时,,注意到函数f(x)、g(x)都是偶函数,且f(0)=g(0),f(1)=g(1),,作出函数f(x)、g(x)的大致图象,函数h(x)除了0、1这两个零点之外,分别在区间上各有一个零点,共有6个零点,【答案】B【esp5】函数在区间[0,4]上的零点个数为()A、4B、5C、6D、7【解析】:f(x)=0,则x=0或cosx2=0,x2=kπ+,k∈Z,又x∈[0,4],k=0,1,2,3,4,所以共有6个解.【答案】C【esp6】函数在内()A、没有零点B、有且仅有一个零点C、有且仅有两个零点D、有无穷多个零点【解析】解法一:数形结合法,令,则,设函数和,它们在的图像如图所示,显然两函数的图像的交点有且只有一个,所以函数在内有且仅有一个零点;【答案】B解法二:在上,,,所以;在,,所以函数是增函数,又因为,,所以在上有且只有一个零点.【esp7】求下列函数的零点:(1);(2).【解析】(1)由故函数的零点是2,1,-1.(2)故函数的零点是2,-2.【答案】(1)2,1,-1.(2)2,-2.esp8: 已知函数的一个零点比1大,一个零点比1小,求实数的取值范围。