1、2022版高考数学一轮复习 第2章 函数的概念与性质 第8节 函数与方程学案新人教B版2022版高考数学一轮复习 第2章 函数的概念与性质 第8节 函数与方程学案新人教B版年级:姓名:第8节函数与方程一、教材概念结论性质重现1函数的零点(1)函数零点的概念一般地,如果函数yf(x)在实数处的函数值等于零,即f()0,则称为函数yf(x)的零点(2)三者之间的关系函数f(x)有零点函数f(x)的图像与x轴有交点方程f(x)0有实数根2函数零点存在定理如果函数yf(x)在区间a,b上的图像是连续不断的,并且f(a)f(b)0(即在区间两个端点处的函数值异号),则函数yf(x)在区间(a,b)中至少
2、有一个零点,即x0(a,b),f(x0)0.(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的实数解(2)由函数yf(x)(图像是连续不断的)在闭区间a,b上有零点不一定能推出f(a)f(b)0,如图所示所以f(a)f(b)0是yf(x)在闭区间a,b上有零点的充分不必要条件3二分法条件(1)函数yf(x)在区间a,b上的图像连续不断;(2)所在区间端点的函数值满足f(a)f(b)0方法不断地把函数yf(x)的零点所在的区间一分为二,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4有关函数零点的结论(1)图像连续不断
3、的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号(2)连续不断的函数图像通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号二、基本技能思想活动体验1判断下列说法的正误,对的打“”,错的打“”(1)函数的零点就是函数的图像与x轴的交点( )(2)二次函数yax2bxc(a0)在当b24ac0时没有零点( )(3)若函数yf(x)在区间(a,b)内有零点(函数图像连续不断),则f(a)f(b)0.( )(4)若f(x)在区间a,b上连续不断,且f(a)f(b)0,则f(x)在(a,b)内没有零点( )2下列函数图像与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是()A解析:根据二分法的概念可知选项A中函数不
4、能用二分法求零点3函数f(x)ln x的零点所在的大致区间是()A(1,2) B(2,3)C和(3,4) D(4,)B解析:因为f(2)ln 210,且函数f(x)的图像连续不断,f(x)为增函数,所以f(x)的零点在区间(2,3)内4函数f(x)ex3x的零点个数是()A0 B1 C2 D3B解析:由f(x)ex30,得f(x)在R上单调递增又f(1)30,因此函数f(x)有且只有一个零点5已知2是函数f(x)的一个零点,则f(f(4)的值是_3解析:由题意知log2(2m)0,所以m1,所以f(f(4)f(log23)2log233.6若二次函数f(x)x22xm在区间(0,4)上存在零点
5、,则实数m的取值范围是_(8,1解析:由题意知mx22x在(0,4)上有解又x22x(x1)21,所以yx22x在(0,4)上的值域为(8,1,所以80,f(2)220,f(1)120,f(1)120,f(3)20.根据零点判定定理可得区间(3,2),上存在零点2设函数f(x)xln x,则函数yf(x)()A在区间,(1,e)内均有零点B在区间,(1,e)内均无零点C在区间内有零点,在区间(1,e)内无零点D在区间内无零点,在区间(1,e)内有零点D解析:当x时,函数图像连续不断,且f(x)0,f(1)0,f(e)e10,所以函数f(x)有唯一的零点在区间(1,e)内确定函数f(x)的零点所
6、在区间的常用方法(1)利用函数零点存在定理:首先看函数yf(x)在区间a,b上的图像是否连续,再看是否有f(a)f(b)0.若有,则函数yf(x)在区间(a,b)内必有零点(2)数形结合法:通过画函数图像,观察图像与x轴在给定区间上是否有交点来判断考点2确定函数零点的个数综合性(1)函数f(x)的零点个数为()A3 B2 C7 D0B解析:(方法一:直接法)由f(x)0得或解得x2或xe.因此函数f(x)共有2个零点(方法二:图像法)函数f(x)的图像如图所示由图像知函数f(x)共有2个零点(2)设m,nZ,已知函数f(x)log2(|x|8)的定义域是m,n,值域是0,3当m取最小值时,函数
7、g(x)2|x1|m1的零点个数为()A0 B1 C2 D3C解析:因为函数f(x)log2(|x|8)的值域是0,3,所以1|x|88,即7x7.因为函数f(x)log2(|x|8)的定义域是m,n,所以m的最小值为7,此时g(x)2|x1|6.令g(x)2|x1|60,解得x2log23或xlog23,即有两个零点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)函数零点存在定理,要求函数f(x)在区间a,b上是连续不断的曲线,且f(a)f(b)0,再结合函数的图像与性质确定函数零点个数(3)利用图像交点个数,作出两个函数图像,观察其交点个数即得零点个数1(2
8、020武邑中学调研)若函数f(x)3x7ln x的零点位于区间(n,n1)(nN)内,则n_.2解析:因为f(x)在(0,)上单调递增,且f(2)1ln 20,所以函数f(x)的零点位于区间(2,3)内,故n2.2已知函数f(x)xcos x,则f(x)在0,2上的零点个数为_3解析:如图,作出g(x)x与h(x)cos x的图像,可知g(x)与h(x)的图像在0,2上的交点个数为3,所以函数f(x)在0,2上的零点个数为3.考点3函数零点的应用应用性考向1根据函数零点所在的区间求参数(1)已知一元二次方程x2ax10的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,则实数a的取值范围为_解析:
9、设f(x)x2ax1,由题意知解得a1时,有交点,即函数g(x)f(x)xm有零点利用函数零点个数求参数的方法由函数零点个数求参数问题,可采用数形结合法,先对解析式变形,变为关于两个初等函数的方程再在同一平面直角坐标系中,画出两个函数的图像,然后数形结合求解设函数f(x)(1)若a1,则f(x)的最小值为_;(2)若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是_(1)1(2)2,)解析:(1)若a1,则f(x)作出函数f(x)的图像如图所示,由图可得f(x)的最小值为1.(2)当a1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足21a0,即a2;当a1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足解得a1.综上,实数a的取值范围为2,)