幂函数、零点与函数的应用.板块二.函数的零点.学生版

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函数的应用(二)(第2课时 函数零点的应用)高一数学课件(人教A版2019必修第一册)

函数的应用(二)(第2课时 函数零点的应用)高一数学课件(人教A版2019必修第一册)
根),求参数取值范围的方法:
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,通过解不等式确定参数的取值范围.
(2)分离参数法:先将参数分离,然后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.
D
[解析] 为奇函数,且在 内有1010个零点,∴在 上也有1010个零点,又 , 共有 个零点.
随堂检测·精评价
2.若函数 在区间 上有零点,则实数 的取值范围是( ).A. B. C. D.
D
[解析] 由 得 ,其中 .∵函数 在 上单调递减,在 上单调递增, , , .
探究2 已知函数在某个区间上有零点求参数
问题1:.函数零点存在定理具备哪些条件?
[答案] 定理要求具备两个条件:①函数在区间 上的图象是一条连续不断的曲线;② .
情境设置
问题2:.方程的思想与函数的思想密切相关,如何进行转化呢?举例说明.
[答案] 对于函数 (如果 ,可以写成 ,即 的形式),当 时,就转化为方程 ,也可以把函数式 看作二元方程 ,函数与方程这种相互转化的关系很重要,我们应熟练掌握.
4.已知函数 .
(1)求该函数的定义域;
(2)若该函数的零点为 ,求 的值.
[解析] (1)要使函数有意义,则需 ,即 ,故该函数的定义域为 .(2)由该函数的零点为 ,得 ,即 ,故 .
探究1 已知函数零点和方程根的个数求参数
问题1:.方程 的根的个数与函数 及 的图象交点个数什么关系?
新知运用
例1 已知函数 若函数 有且只有一个零点,则实数 的取值范围为__________.
[解析] 由 ,得 .函数 有且只有一个零点等价于 与 的图象有且只有一个交点,画出函数 的大致图象,如图所示:

《函数的零点》 讲义

《函数的零点》 讲义

《函数的零点》讲义一、函数零点的定义在数学中,函数的零点是一个非常重要的概念。

那什么是函数的零点呢?简单来说,如果函数 y = f(x) 在某个值 x₀处,使得 f(x₀) = 0,那么 x₀就被称为函数 f(x) 的零点。

比如说,对于一次函数 y = 2x 6,令 y = 0,即 2x 6 = 0,解得 x = 3,所以 3 就是这个函数的零点。

再比如二次函数 y = x² 4x + 3,令 y = 0,即 x² 4x + 3 = 0,通过因式分解得到(x 1)(x 3) = 0,解得 x = 1 或 x = 3,那么 1 和 3就是这个二次函数的零点。

函数的零点从几何意义上看,就是函数图象与 x 轴交点的横坐标。

二、函数零点存在性定理有了函数零点的定义,接下来我们要了解一个非常重要的定理——函数零点存在性定理。

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 f(a) 与 f(b) 的乘积小于 0,那么在区间(a, b) 内至少存在一个零点,即存在 c ∈(a, b),使得 f(c) = 0。

这个定理为我们判断函数在某个区间内是否存在零点提供了有力的工具。

举个例子,函数 f(x) = x² 2x 3 在区间-2, 4 上,f(-2) =(-2)²2×(-2) 3 = 5,f(4) = 4² 2×4 3 = 5,f(-2)×f(4) > 0,所以不能确定在区间(-2, 4) 内是否存在零点。

但如果函数 f(x) = x² 2x 8,f(-2) =(-2)² 2×(-2) 8 = 0,f(4) = 4² 2×4 8 = 0,f(-2)×f(4) = 0×0 = 0,所以可以确定在区间(-2, 4) 内存在零点。

需要注意的是,函数零点存在性定理只是说在区间内至少存在一个零点,但并不能确定零点的个数。

《函数的零点》 讲义

《函数的零点》 讲义

《函数的零点》讲义一、函数零点的定义同学们,咱们今天来好好聊聊函数的零点。

那什么是函数的零点呢?简单来说,如果函数 y = f(x) 在实数 a 处的值为 0 ,即 f(a) = 0 ,那么 a 就叫做函数 y = f(x) 的零点。

比如说,对于函数 f(x) = x 1 ,当 f(x) = 0 时,也就是 x 1 = 0 ,解得 x = 1 。

所以 1 就是这个函数的零点。

函数的零点不是一个点的坐标,而是一个实数。

它反映了函数图像与 x 轴交点的横坐标。

二、函数零点存在性定理那怎么判断一个函数在某个区间内是否存在零点呢?这就要用到函数零点存在性定理啦。

如果函数 y = f(x) 在区间 a, b 上的图象是连续不断的,并且 f(a) 与f(b) 的乘积小于 0 ,那么在区间(a, b) 内至少存在一个零点。

咱们来举个例子理解一下。

假设函数 f(x) = x^2 2x 3 ,在区间 2,4 上,f( 2) =5 ,f(4) = 5 。

因为 f( 2) × f(4) > 0 ,所以不能确定在( 2, 4 )内一定存在零点。

但如果 f( 2) × f(1) < 0 ,因为函数图象是连续不断的,所以就能确定在( 2, 1 )内至少有一个零点。

这里要注意哦,函数零点存在性定理只是说至少存在一个零点,但不一定能确定零点的个数。

三、求函数零点的方法1、直接求解法对于一些简单的函数,我们可以通过解方程 f(x) = 0 来直接求出零点。

比如函数 f(x) = 2x 4 ,令 f(x) = 0 ,即 2x 4 = 0 ,解得 x = 2 ,所以 2 就是这个函数的零点。

2、二分法当函数比较复杂,不能直接求解时,我们可以用二分法来逼近零点。

假设函数 f(x) 在区间 a, b 上连续,并且 f(a) 与 f(b) 异号。

取区间的中点 c =(a + b) / 2 ,计算 f(c) 。

如果 f(c) = 0 ,那么 c 就是零点。

2011暑期高一第12讲幂函数及函数零点定理(学生卷)

2011暑期高一第12讲幂函数及函数零点定理(学生卷)

第十二讲 幂函数及函数零点定理【知识要点】1.形如y x α=的函数,我们把这样的函数叫做幂函数,其中x 是自变量,α是常数。

幂函数的图象的图象特征为:(1)先画第一象限,其它象限再看函数定义域和奇偶性(2)第一象限图象过(1,1);当0α>,图象过原点当1α>图象立起,当01α<<图象卧倒;当0α<不过原点2.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()()0f a f b ⋅<,那么函数()y f x =在区间(),a b 内有零点,即存在(),c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根。

【典型例题】题型一:比较大小例题:比较下列各组数的大小(1)2213332.5,( 1.4),(3)--(2)2235354.1,3.8,( 1.9)--(3)3338420.16,0.5,6.25--题型二:数形结合例题:若方程x a x -=有解,则实数a 的取值范围是____________;题型三:函数零点例题:求函数()ln 26f x x x =+-的零点的个数。

题型四:二次函数零点问题例题:已知集合2{|540}A x x x =-+≤与2{|220,}B x x ax a a R =-++≤∈,若A B A = ,求a 的取值范围。

题型五:方程根的个数例题:求证关于x 的方程()2201x a x x a a a =-++>≠且必有两解.【课堂巩固】1.下列四个幂函数中,在(,0)-∞上单调递减的是 ( )A.3y x =B.12y x = C.2y x -= D. 2y x =2.函数()21f x x x a =++-有两个异号的零点,则( ) A .0a < B .0a > C .1a < D .1a >3.下列命题中正确的是 ( )A .当0n =时,幂函数n y x =的图象是一条直线B .幂函数的图象一定过点(00)(11),和, C .幂函数的图象不可能经过第四象限D .若幂函数n y x =是奇函数,则其一定是单调增函数4.设11,1,,32a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,则使函数y x α=的定义域为R 且为奇函数的所有α值为( )(A )1,3 (B ) 1,1- (C )1,3- (D ) 1,1,3-5.若函数在区间[1,2]内有零点,则下列说大话法正确的是( )(A )(1)(2)0f f <(B )(1)(2)0f f > (C )(1)(2)0f f = (D )不能确定 6.若幂函数(1)p nm y x -⋅=(m,n,p 均为正整数,且m,n 互质)的图象在第一、二象限,且不过原点,则( )(A )p,n 为奇数,m 为偶数; (B )p,m 为奇数,n 为偶数;(C )p,n 为偶数,m 为奇数; (D )p,m 为偶数,n 为奇数;7.关于x 的方程()230x ax a ++-=的一根比1大,另一根比1小,则有 ( ) A .11a -<< B .13a << C .1a < D .1a <或3a >8.已知()()()2()f x x a x b a b =---<,并且,αβ是方程()0f x =的两个根()αβ<,则实数,,,a b αβ的大小关系可能是( )(A )a b αβ<<<(B )a b αβ<<< (C )a b αβ<<<(D )a b αβ<<<9.已知幂函数24(919)m y m m x-=-+的图象不过原点,则实数m 的值为_____。

函数的零点(重点生家教学生版)

函数的零点(重点生家教学生版)

(1)函数零点的定义对于函数()()y f x x D =∈,把使()0f x =成立的实数x 叫做函数()()y f x x D =∈的零点。

2、二次函数2()(0)f x ax bx c a =++>的图象与零点的关系 △>0△=0△<0二次函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)的图象与x 轴的交点 ()()12,0,0x x()1,0x无交点 零点个数两个零点一个零点无零点〖例〗判断下列函数在给定区间是否存在零点。

()()[];8,1,18312∈--=x x x x f ()()()[],3,1,2log 22∈-+=x x x x f3、与二次函数有关的零点分布问题设12,x x 是实系数一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两实根,下面为几类常见二次函数零点分布情况需满足于的条件: 根的分布(m n p <<且,,m n p 均为常数)图象满足的条件12x x m <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ 12m x x <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ 12x m x <<()0f m <12,(,)x x m n ∈02()0()0b m n a f m f n ∆>⎧⎪⎪<-<⎪⎨⎪>⎪>⎪⎩ 12m x n x <<<()0()0()0f m f n f p >⎧⎪<⎨⎪>⎩只有一根在(),m n 之间02b m n a ∆=⎧⎪⎨<-<⎪⎩或()()0f m f n <〖例〗(1)m 为何值时,f(x)=x 2+2mx+3m+4①有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;(2)若函数f(x)=|4x-x 2|+a 有4个零点,求褛a 取值范围。

《函数的零点》课件

《函数的零点》课件

《函数的零点》PPT课件
函数的零点是函数图像与横轴相交的点,它们在数学和实际应用中扮演着重 要角色。本课程将探索不同方法寻找和应用函数的零点。
什么是函数的零点
函数的零点是指函数图像与横轴相交的点。它们表示使函数取值为零的输入 值,有着重要的数学和实际意义。
如何寻找函数的零点
1
二分法
通过不断将区间一分为二来逼近零点。
2
牛顿迭代法
利用切线逼近零点,快速收敛。
3
增量法
通过不断加减零点附近的增量来逼近零点。
实用的寻找零点的方法
割线法
结合了二分法和牛顿迭代 法的优点,快速且稳定。
区间估计法
通过划定区间来估计零点 的位置,有效节省计算资 源。
图像法
观察函数图像上横轴与函 数相交的点,直观且易于 理解。
零点的存在定理
1 布尔查诺定理
指出了函数连续性和 函数值异号的关系, 确保在某个区间内存 在至少一个零点。
2 柯西中值定理
3 零点存在理的
利用导数存在的条件,
应用
确保在某个区间内存
在证明上述定理的基
在至少一个零点。
础上,可以推导和应
用更多零点存在定理。
应用领域
工程计算
寻找函数零点可以解决各种 工程设计和优化问题。
物理计算
零点与物理方程的交点提供 了物理问题的解。
金融计算
函数零点可以用于金融预测 和风险管理。
其他应用领域
数据分析
寻找函数的零点可以解 决大量的数据分析问题。
生物学
零点分析在生物学中用 于理解生物过程和解决 生物问题。
化学计算
函数零点在化学计算中 起着重要作用,支持反 应和物质计算。

幂函数、零点与函数的应用.板块一.幂函数.学生版

题型一:幂函数的定义【例1】 下列所给出的函数中,是幂函数的是( )A .3x y -=B .3-=x yC .32x y =D .13-=x y【考点】幂函数的定义 【难度】1星【题型】选择【关键词】无【解析】 形如(01)x y a a a =>≠且的函数叫做幂函数,答案为B .【答案】B【例2】 11.函数y x =-32的定义域是 .【考点】幂函数的定义 【难度】1星【题型】填空【关键词】无 【解析】【答案】(,)0+∞【例3】 如果幂函数()f x x α=的图象经过点2(2,),则(4)f 的值等于( ). A. 16 B. 2 C. 116 D. 12【考点】幂函数的定义 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】D【例4】 幂函数()y f x =的图象过点1(4,)2,则(8)f 的值为 .【考点】幂函数的定义 【难度】1星 【题型】填空 【关键词】无 【解析】【答案】2典例分析板块一.幂函数【例5】 下列幂函数中过点(0,0),(1,1)的偶函数是( ).A.12y x = B. 4y x = C. 2y x -= D.13y x =【考点】幂函数的定义 【难度】1星【题型】选择【关键词】无 【解析】 【答案】B【例6】 下列命题中正确的是( )A .当0=α时函数αx y =的图象是一条直线B .幂函数的图象都经过(0,0)和(1,1)点C .若幂函数αx y =是奇函数,则αx y =是定义域上的增函数D .幂函数的图象不可能出现在第四象限【考点】幂函数的定义 【难度】2星 【题型】选择【关键词】无【解析】 A 错,当0α=时函数y x α=的图象是一条直线(去掉点(0,1));B 错,如幂函数1y x -=的图象不过点(0,0);C 错,如幂函数1y x -=在定义域上不是增函数;D 正确,当0x >时,0x α>.【答案】D【例7】 函数2221(1)mm y m m x --=--是幂函数,求m 的值.【考点】幂函数的定义 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 幂函数需要保证系数为1,同时指数为有理数,从此两个条件入手,可以得到关于m 的等式和不等式,从而解出m 的值. ∵2221(1)mm y m m x --=--是幂函数,∴函数可以写成如下形式a y x =(a 是有理数) ∴211m m --=,解得121,2m m =-= 当11m =-时,211212m m Q --=∈22m =时,222211m m Q --=-∈∴m 的值域为-1或2.【点评】本题为幂函数的基本题目,注意不要忘了检验a 是有理数. 【答案】-1或2【例8】 求函数1302(3)y x x x -=+--的定义域.【考点】幂函数的定义 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 这是几个幂函数的复合函数,求复合函数的定义域需要保证每一个函数都有意义,即分母不为0、被开方数大于等于0.使函数有意义,则x 必须满足0030x x x ≥⎧⎪≠⎨⎪-≠⎩,解得:0x >且3x ≠即函数的定义域为{|0,3}x x x >≠且.【答案】{|0,3}x x x >≠且【例9】 函数1224(42)(1)y mx x m m mx -=++++-+的定义域是全体实数,则实数m 的取值范围是( ).A.12),B.1)+,∞ C.(22)-,D.(11--+ 【考点】幂函数的定义【难度】2星【题型】选择【关键词】无【解析】 要使函数1224(42)(1)y mx x m m mx -=++++-+的定义域是全体实数,可转化为2420mx x m +++>对一切实数都成立,即0m >且244(2)0m m ∆=-+<.解得1m >.故选(B) 【答案】B【例10】 讨论幂函数a y x =(a 为有理数)的定义域. 【考点】幂函数的定义 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 (1)若*a N ∈,则x ∈R ,这是函数的定义域为R .(2)若a ∈{负整数}{0},则(,0)(0,)x ∈-∞+∞,这时函数的定义域是(,0)(0,)-∞+∞ (3)若na m=*(,,,)m n N m n ∈且互质,则: ①m 是偶数,x R -∈,这是函数的定义域是R -; ②m 是奇数,x R ∈,这时函数的定义域为R(4)若na m=-*(,,,)m n N m n ∈且互质,则:①m 是偶数,x R +∈,这是函数的定义域是R +;②m 是奇数,(,0)(0,)x ∈-∞⋃+∞,这时函数的定义域是(,0)(0,)-∞⋃+∞.【答案】(1)若*a N ∈,则x ∈R ,这是函数的定义域为R .(2)若a ∈{负整数} {0},则(,0)(0,)x ∈-∞+∞,这时函数的定义域是(,0)(0,)-∞+∞(3)若na m=*(,,,)m n N m n ∈且互质,则:①m 是偶数,x R -∈,这是函数的定义域是R -; ②m 是奇数,x R ∈,这时函数的定义域为R(4)若na m=-*(,,,)m n N m n ∈且互质,则:①m 是偶数,x R +∈,这是函数的定义域是R +;②m 是奇数,(,0)(0,)x ∈-∞⋃+∞,这时函数的定义域是(,0)(0,)-∞⋃+∞.【例11】 已知幂函数6()m y x m Z -=∈与2()m y x m Z -=∈的图象都与x 、y 轴都没有公共点,且2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称,求m 的值.【考点】幂函数的定义 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 ∵ 幂函数图象与x 、y 轴都没有公共点,∴ 6020m m -<⎧⎨-<⎩,解得26m <<.又 ∵ 2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称, ∴ 2m -为偶数,即得4m =.【答案】4m =【例12】 幂函数273235()(1)t t f x t t x+-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,求函数解析式.【考点】幂函数的定义 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 ∵ ()f x 是幂函数, ∴ 311t t -+=,解得1,10t =-或.当0t =时,75()f x x =是奇函数,不合题意;当1t =-时;25()f x x =是偶函数,在(0,)+∞上为增函数; 当1t =时;85()f x x =是偶函数,在(0,)+∞上为增函数. 所以,25()f x x =或85()f x x =.【答案】25()f x x =或85()f x x =.【例13】 已知幂函数223()()mm f x x m Z --=∈ 的图形与x 轴对称,y 轴无交点,且关于y 轴对称,试确定f x ()的解析式.【考点】幂函数的定义 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 由()22230232m m m m n n N m Z ⎧--≤⎪--∈∈⎨⎪∈⎩得113m =-,,1m =-和3时解析式为()0f x x =,1m =是解析式为()4f x x -=【答案】()4f x x -=题型二:幂函数的性质与应用【例14】 下列函数在区间(0,3)上是增函数的是( ).A. 1y x= B. 12y x = C. 1()3x y = D. 2215y x x =--【考点】幂函数的性质与应用 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】B【例15】 下列函数中既是偶函数又是(,0)-∞上是增函数的是( )A .43y x = B .32y x = C .2y x -= D .14y x-=【考点】幂函数的性质与应用 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 A 、D 中的函数为偶函数,但A 中函数在(,0)-∞为减函数.【答案】C【例16】 942--=a ax y 是偶函数,且在),0(+∞是减函数,则整数a 的值是 .【考点】幂函数的性质与应用 【难度】1星【题型】填空【关键词】无 【解析】【答案】5;【例17】 比较下列各组中两个值大小(1)6110.6与6110.7(2)5533(0.88)(0.89).--与【考点】幂函数的性质与应用 【难度】1星 【题型】解答【关键词】无【解析】 (1)∵函数611y x =在(0,)+∞上是增函数且00.60.7<<<+∞∴6611110.60.7<(2)函数53y x =在(0,)+∞上增函数且89.088.00<< ∵55330.880.89<∴55330.880.89->-,即5533(0.88)(0.89).-<-【答案】(1)6611110.60.7<(2)5533(0.88)(0.89).-<-【例18】 幂函数(1)knmy x-=(,,*,,m n k N m n ∈互质)图象在一、二象限,不过原点,则nm k ,,的奇偶性为 .【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】填空【关键词】无 【解析】【答案】k m ,为奇数,n 是偶数;【例19】 求证:函数3x y =在R 上为奇函数且为增函数.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】【答案】显然)()()(33x f x x x f -=-=-=-,奇函数;令21x x <,则))(()()(22212121323121x x x x x x x x x f x f ++-=-=-, 其中,显然021<-x x ,222121x x x x ++=2222143)21(x x x ++,由于0)21(221≥+x x ,04322≥x ,且不能同时为0,否则021==x x ,故043)21(22221>++x x x .从而0)()(21<-x f x f . 所以该函数为增函数.【例20】 设120.7a =,120.8b =,c 3log 0.7=,则( ).A. c <b <aB. c <a <bC. a <b <cD. b <a <c 【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】B【例21】 比较下列各组数的大小: 32(2)a + 32a ; 223(5)a -+ 235-; 0.50.40.40.5.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】填空【关键词】无 【解析】【答案】>,≤, <,【例22】 (1)若0a <,比较12,(),0.22aa a 的大小;(2)若10a -<<,比较1333,,a a a 的大小.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 (1)当0a <时,幂函数a y x =在(0,)+∞上单调减,∵10.222<<,∴12()0.22a a a <<. (2)当10a -<<时,13330,0,0aa a ><<, 指数函数()x y a =-在(0,)+∞上单调减,∵133>,∴1330()()a a <-<-,∴ 1330a a >>,∴ 1333a a a >>【答案】(1)12()0.22a a a<<(2)1333a a a >>【例23】 函数2-=xy 在区间]2,21[上的最大值是 ( )A .41 B .1-C .4D .4-【考点】幂函数的性质与应用 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】无【解析】 函数2y x -=在区间1[,2]2上单调减,当12x =时,max 4y =.【答案】C【例24】 函数2422-+=x x y 的单调递减区间是【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星【题型】填空【关键词】无【解析】 由22240x x +-≥得:46x x ≥≤-或,∵ 函数12y t =在[0,)+∞上为增函数,函数2224t x x =+-在(,6]-∞上为减函数,故所给函数的单调减区间为(,6]-∞-.【答案】(,6]-∞-【例25】 函数R x x x y ∈=|,|,满足( )A .是奇函数又是减函数B .是偶函数又是增函数C .是奇函数又是增函数D .是偶函数又是减函数【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星【题型】选择【关键词】无 【解析】【答案】C【例26】 已知幂函数()y f x =的图象过点(27,3),试讨论其单调性. 【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】 设y x α=,代入点(27,3),得327α=,解得13α=, 所以13y x =,在R 上单调递增.【答案】R 上单调递增【例27】 对于幂函数54)(x x f =,若210x x <<,则)2(21x x f +,2)()(21x f x f +大小关系是( ) A .)2(21x x f +>2)()(21x f x f + B . )2(21x x f +<2)()(21x f x f + C . )2(21x x f +=2)()(21x f x f + D . 无法确定 【考点】幂函数的性质与应用【难度】2星【题型】选择【关键词】无 【解析】【答案】A【例28】 已知0<a <1,试比较()(),,aa a a a a a a 的大小.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 本题考查的是幂函数的单调性知识,这里三个表达式的底数和幂都分别不同,所以需要转化看待,将它们化成同类幂函数进行比较.为比较a a 与()a a a 的大小,将它们看成指数相同的两个幂,由于幂函数()()01a f x x a =<<在区间[0,]+∞上是增函数,因此只须比较底数a 与a a 的大小,由于指数函数x y a = (0<a <1)为减函数,且1>a ,所以a a a <,从而()a a a a a <.比较a a 与()aa a 的大小,也可以将它们看成底数相同(都是a α)的两个幂,于是可以利用指数函数 (),01x a y b b a a ==<<是减函数,由于1>a ,得到a a a <.由于a a a <,函数x y a = (0<a <1)是减函数,因此()aa a a a >.综上,()()aa a a a a a a >>【点评】解答本题的关键都在于适当地选取一个函数,函数选得恰当,问题可以顺利地获得解决..【答案】()()aa a a a a a a >>【例29】 已知1133(1)(32)a a --+<-,求a 的取值范围.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】解答【关键词】无【解析】 13()f x x -=在(,0)-∞、(0,)+∞上是减函数,对于不同的a +1和3-2a 进行讨论,将它们等价转化到同一个单调区间..∵13(1)a -+和13(32)a --是幂函数13()f x x -=的两个函数值, 且13()f x x -=在(,0)-∞、(0,)+∞上是减函数当10,320a a +>->时,有1320a a +>->,解得2332a <<; 当10,320a a +<-<时,有3210a a -<+<,此时无解当(1)(32)0a a +-<时,有10a +<且320a ->,解得1a <- 综上可知a 的取值范围为23(,1)(,)32-∞-⋃.【答案】23(,1)(,)32-∞-⋃.【例30】 若11(1)(32)m m --+<-,试求实数m 的取值范围. 【考点】幂函数的性质与应用 【难度】2星 【题型】解答【关键词】无 【解析】 (分类讨论):(1)10320132m m m m +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩,,,解得2332dm <<;(2)10320132mmm m+<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩,,,此时无解;(3)10320mm+<⎧⎨->⎩,,,解得1m<-.综上可得23(1)32 m⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,,∞.【答案】23(1)32m⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,,∞【例31】若33(1)(32)m m+<-,试求实数m 的取值范围.【考点】幂函数的性质与应用【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】(利用单调性):由于函数3y x=在()-+,∞∞上单调递增,所以132m m+<-,解得23m<.【答案】23m<【例32】若1122(1)(32)m m+<-,试求实数m的取值范围.【考点】幂函数的性质与应用【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】由图3,10320321mmm m+⎧⎪->⎨⎪->+⎩,,,,解得213m-<≤.【答案】213m-<≤【例33】若44(1)(32)m m+<-,试求实数m的取值范围.【考点】幂函数的性质与应用【难度】2星【题型】解答【关键词】无【解析】作出幂函数4y x=的图象如图4.由图象知此函数在(0)(0)-+,,∞∞上不具有单调性,若分类讨论步骤较繁,把问题转化到一个单调区间上是关键.考虑4α=时,44x x =.于是有44(1)(32)m m +<-,即44132m m +<-..又∵幂函数4y x =在(0)+,∞上单调递增,∴132m m +<-, 解得23m <,或m >4.【答案】23m <,或m >4【例34】 已知函数2()f x x =,设函数()[()](21)()1g x qf f x q f x =-+-+,问是否存在实数(0)q q <,使得()g x 在区间(]4--,∞是减函数,且在区间(40)-,上是增函数?若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】3星【题型】解答【关键词】无【解析】 ∵2()f x x =,则42()(21)1g x qx q x =-+-+.假设存在实数(0)q q <,使得()g x 满足题设条件,设12x x <,则4242121122()()(21)(21)g x g x qx q x qx q x -=-+-+--22122112()()[()(21)]x x x x q x x q =+-+--.若(]124x x ∈--,,∞,易知120x x +<,210x x ->,要使()g x 在(]4--,∞上是减函数,则应有2212()(21)0q x x q +--<恒成立. ∵14x <-,24x -≤,∴221232x x +>.而0q <, ∴2212()32q x x q +<.. 从而要使2212()21q x x q +<-恒成立,则有2132q q -≥,即130q -≤. 若12(40)x x ∈-,,,易知1221()()0x x x x +-<,要使()f x 在(40)-,上是增函数,则应有2212()(21)0q x x q +-->恒成立. ∵140x -<<,240x -<<,∴221232x x +<,而0q <,∴2212()32q x x q +>. 要使2212()21q x x q +>-恒成立,则必有2132q q -≤,即130q -≥. 综上可知,存在实数130q =-,使得()g x 在(]4-∞-,上是减函数,且在(40)-,上是增函数.【答案】存在,130q =-【例35】 由于对某种商品开始收税,使其定价比原定价上涨x 成(即上涨率为10x),涨价后,商品卖出个数减少bx 成,税率是新定价的a 成,这里a,b 均为正常数,且a <10,设售货款扣除税款后,剩余y 元,要使y 最大,求x 的值.【考点】幂函数的性质与应用 【难度】3星 【题型】解答 【关键词】无【解析】 设原定价A 元,卖出B 个,则现在定价为A (110x+),现在卖出个数为110bx B ⎛⎫-⎪⎝⎭,现在售货金额为111110101010x bx x bx A B AB ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=+- ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 应交税款为11101010x bx a AB ⎛⎫⎛⎫+-⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,剩余款为21111111010101010010x bx a a b b y AB AB x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-⋅-=--++ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以5(1)b x b -=时y 最大 要使y 最大,x 的值为5(1)b x b-=. 【答案】5(1)b x b-=题型三:幂函数的图像【例36】 函数3x y =和31x y =图象满足( )A .关于原点对称B .关于x 轴对称C .关于y 轴对称D .关于直线x y =对称【考点】幂函数的图像 【难度】1星【题型】选择【关键词】无 【解析】【答案】D【例37】 函数43y x =的图象是( )【考点】幂函数的图像 【难度】1星【题型】选择【关键词】无 【解析】 【答案】A【例38】 幂函数m y x =与n y x =在第一象限内的图象如图所示,则( ).A .101n m -<<<<B .1,01n m <-<<C .10,1n m -<<>D .1,1n m <-> 【考点】幂函数的图像 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 由幂函数图象在第一象限内的分布规律,观察第一象限内直线1x =的右侧,图象由下至上,依次是n y x =,1y x -=,0y x =,m y x =,1y x =,所以有101n m <-<<<. 选B.点评:观察第一象限内直线1x =的右侧,结合所记忆的分布规律. 注意比较两个隐含的图象1y x =与0y x =.【答案】B.【例39】 【答案】如图1—9所示,幂函数αx y =在第一象限的图象,比较1,,,,,04321αααα的大小( )A .102431<<<<<ααααB .104321<<<<<ααααC .134210αααα<<<<<D .142310αααα<<<<<【考点】幂函数的图像 【难度】2星【题型】选择【关键词】无 【解析】 【答案】D【例40】 下图为幂函数y x α=在第一象限的图象,则1234,,,αααα按由小到大的顺序排列为 。

人教版高数必修一第8讲:函数的零点与二分法(学生版)

函数的零点与二分法__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、 掌握函数的零点和二分法的定义.2、 会用二分法求函数零点的近似值。

一、函数的零点:定义:一般地,如果函数()y f x =在实数a 处的值等于零即()0f a =,则a 叫做这个函数的零点。

对于任意函数,只要它的图像是连续不间断的,其函数的零点具有下列性质:当它通过零点(不是偶次零点)时函数值变号;相邻两个零点之间的所有的所有函数值保持同号。

特别提醒:函数零点个数的确定方法:1、判断二次函数的零点个数一般由判别式的情况完成;2、对于二次函数在某个闭区间上零点的个数以及不能用判别式判断的二次函数的零点,则要结合二次函数的图像进行;3、对于一般函数零点的个数的判断问题不仅要在闭区间[],a b 上是连续不间断的,且f(a) f (b )<0,还必须结合函数的图像和性质才能确定。

函数有多少个零点就是其对应的方程有多少个实数解。

二、二分法:定义:对于区间[],a b 上连续的,且()()0f a f b -<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,从而等到零点近似值的方法,叫做二分法。

特别提醒:用二分法求函数零点的近似值第一步:确定区间[],a b ,验证:f(a) f (b )<0,给定精确度;第二步:求区间[],a b 得中点1x ;第三步:计算()1f x ;若()1f x =0,则1x 就是函数零点;若f(a) f ( )<0,则令1b x =;若f( ) f (b )<0,则令1a x =第四步:判断是否达到精确度ε,即若a b ε-<,则得到零点近似值a ()b 或,否则重复第二、三、四步。

函数的零点与应用问题

全国名校高中数学优质学案、专题汇编(附详解) 1 主 题 函数的零点与应用问题 教学内容

1. 理解函数零点的概念,会求函数的零点; 2. 掌握常见类型函数的应用。

(以提问的形式回顾) 问题:已知二次函数62xxy ①求0y时x的值. ②作出函数的简图,并观察方程062xx的根与函数图象与x轴交点之间的关系.

学生通过观察分析易得方程062xx的根就是62xxy的图像与x轴的交点横坐标. 【引入零点的定义,可以让学生自己去总结,教师进行补充.】 1.零点的定义:一般地,如果函数)(xfy在实数a处的值等于零,即0)(af,则a叫做这个函数的零点;

2.函数零点的求法: 求函数)(xfy的零点就是求相应的方程0)(xf的根,一般可以 借助求根公式或因式分解或二分法等办法,求出方程的根,从而得出函数的零点. 思考:如何判断函数)(xfy在区间],[ba上是否存在零点. 【可借助于学生熟悉的二次函数图象和二次方程帮学生总结出函数零点存在的条件.】 问题:完成下表,回答问题:

x y -2 3 全国名校高中数学优质学案、专题汇编(附详解)

2 方程 0322xx 0122xx 0322xx

函数 322xxy 122xxy 322xxy

图像 方程的根 11x,32x 121xx 无实根 函数零点

3. 函数)(xfy在区间],[ba上存在零点的条件:如果函数)(xfy在区间],[ba上的图像是一条不间断的曲线,且0)()(bfaf,则函数)(xfy在区间),(ba内有零点. 借助上面零点存在的条件,进一步引出二分法 4. 二分法:把函数)(xfy零点所在的小区间收缩一半的方法,使区间的两个端点逐步逼近函数的零点,以求得零点的近似值.这种方法叫做二分法. 练习:判断下列说法是否正确: ①任何函数都有零点;

②1032xxy的零点是(-2,0)和)0,5(;

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题型一:函数的零点 【例1】 若1()xfxx,则方程(4)fxx的根是( ) A.12 B.-12 C.2 D.-2 【考点】函数的零点 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】A

【例2】 若函数1yax在(0,1)内恰有一解,则实数a的取值范围是( ). A. 1a B. 1a C. 1a D. 1a 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】B

【例3】 已知函数()34fxmx,若在[2,0]上存在0x,使0()0fx,则实数m的取值范围是 . 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】无 【解析】 ∵在[2,0]上存在0x,使0()0fx, 则(2)(0)0ff,

∴ (64)(4)0m,解得23m.

所以, 实数m的取值范围是2(,]3. 点评:根的分布问题,实质就是函数零点所在区间的讨论,需要逆用零点存在性定理,转化得到有关参数的不等式

【答案】2(,]3

典例分析 板块二.函数的零点 【例4】 函数()23xfx的零点所在区间为( ) A. (1,0) B. (0,1) C. (1,2) D. (2,3) 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】C

【例5】 函数()ln26fxxx的零点一定位于区间( ). A. (1, 2) B. (2 , 3) C. (3, 4) D. (4, 5) 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 易知函数()fx在定义域(0,)内是增函数.

∵(1)ln12640f,(2)ln246ln220f,(3)ln366ln30f.

∴ (2)(3)0ff,即函数()fx的零点在区间(2,3). 所以选B. 【答案】B

【例6】 函数2log21fxxx的零点必落在区间 ( ) A.41,81 B.21,41 C.1,21 D.(1,2) 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】2009年,泉州市,高考模拟 【解析】

【答案】 C

【例7】 函数xxxfln)(的零点所在的区间为 ( ) .A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(1,e) 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】

【答案】B 【例8】 若函数01xfxaxaaa且有两个零点,则实数a的取值范围是 . 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】2009年,山东文,高考 【解析】 设函数(0,xyaa且1}a和函数yxa,则函数 01xfxaxaaa且有两个零点, 就是函数(0,xyaa且1}a与

函数yxa有两个交点,由图象可知当10a时两函数只有一个交点,不符合,当1a时,因为函数(1)xyaa的图象过点(0,1),而直线yxa所过的点(0,a)一定在点(0,1)的上方,所以一定有两个交点.所以实数a的取值范围是}1|{aa.

【答案】}1|{aa

【例9】 利用函数的图象,指出下列函数零点所在的大致区间: (1)3()21fxxx; (2)1()32xfxex. 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 (1)易知函数3()21fxxx在定义域R上是减函数. 用计算器或计算机作出,()xfx的对应值表或图象. x -3 -2 -1 0 1 2 3 ()fx 34 13 4 1 -2 -11 -32

由列表或图象可知,(0)0f,(1)0f,即(0)(1)0ff,说明函数()fx在区间(0,1)内有零点,且仅有一个. 所以函数()fx的零点所在大致区间为(0,1). (2)易知函数1()32xfxex在定义域R上是增函数. 用图形计算器或计算机作出图象. 由图象可知,(2)0f,(1)0f,即(2)(1)0ff,说明函数()fx在区间(2,1)内有零点,且仅有一个. 所以函数()fx的零点所在大致区间为(2,1). 【答案】(1)(0,1)

(2)(2,1)

【例10】 已知函数()fx图象是连续的,有如下表格,判断函数在哪几个区间上有零点. x -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 fx -3.51 1.02 2.37 1.56 -0.38 1.23 2.77 3.45 4.89

【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 【答案】(-2,-1.5)、(-0.5,0)、(0,0.5)内有零点

【例11】 画出函数3()231fxxx的图象,判断函数在以下区间(-1.5,-1),(0,0.5),(0.8,1.5)内有无零点,并判断零点的个数. 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 通过作出x、fx的对应值表(如下).

x -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

fx -1.25 2 2.25 1 -0.25 0 3.25

所以图象为

由上表和上图可知,1.50f,10f,即1.510ff,说明这个函数在区间1.5,1内有零点.同样,它在区间(0,0.5)内也有零点.另外,10f,所以1也是它的零点.由于函数fx在定义域,1.5和(1,)

内是增函数,所以它共有3个零点.. 【答案】共有3个零点

【例12】 求函数3222yxxx的零点,并画出它的图象. 【考点】函数的零点 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】无 【解析】 因为32222(2)(2)(2)(1)(1)yxxxxxxxxx

所以函数的零点为-1,1,2 3个零点把x轴分成4个区间:(-∞,-1)、(-1,1)、(1,2)、(2,+∞). 在这四个区间内,取x的一些值,以及零点,列出这个函数的对应值表: x -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

y -4.38 0 1.88 2 1.13 2 -0.63 0 2.63

在直角坐标系内描点连线,这个函数的图象如图所示. 【答案】零点为-1,1,2 【例13】 函数()yfx的图象是在R上连续不断的曲线,且(1)(2)0ff,则()yfx在区间[1,2]上( ). A. 没有零点 B. 有2个零点 C. 零点个数为偶数 D. 零点个数为k,kN 【考点】函数的零点 【难度】3星 【题型】选择 【关键词】无 【解析】 【答案】D

【例14】 已知函数)(xfy和)(xgy在]2,2[的图象如下所示: 给出下列四个命题: ①方程0)]([xgf有且仅有6个根 ②方程0)]([xfg有且仅有3个根

③方程0)]([xff有且仅有5个根 ④方程0)]([xgg有且仅有4个根 其中正确的命题是 .(将所有正确的命题序号填在横线上). 【考点】函数的零点 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】2009年,北京市石景山,高考一模 【解析】

【答案】①③④

【例15】 若函数fx的零点与422xgxx的零点之差的绝对值不超过0.25, 则fx可以是

A. 41fxx B. 2(1)fxx C. 1xfxe D. 1ln2fxx



【考点】函数的零点 【难度】3星 【题型】选择 【关键词】2009年,福建文,高考

【解析】 41fxx的零点为14x,2(1)fxx的零点为1x, 1xfxe的

零点为0x, 1ln2fxx的零点为32x.现在我们来估算422xgxx的零点,因为01g,112g,所以g(x)的零点x(0, 21),

又函数fx的零点与422xgxx的零点之差的绝对值不超过0.25,只有41fxx的零点适合,故选A。 【答案】A

题型二:二次函数的零点与方程 函数在方程中的应用主要是构造函数,确定方程的实根的个数、讨论方程的实根的存在性和唯一性问题以及讨论方程的实根的范围问题.主要方法是构造各种函数,利用数形结合,观察函数图象的交点等等.

【例16】 函数2243yxx的零点个数( ). A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 不能确定 【考点】二次函数的零点与方程 【难度】1星 【题型】选择

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