2021年高考数学(四川专用-理)一轮复习考点突破：第2篇-第8讲-函数与方程.docx

第8讲函数与方程最新考纲1结合二次函数的图象，了解函数的零点与方程根的联系，推断一元二次方程根的存在性及根的个数2依据具体函数的图象，能够用二分法求相应方程的近似解.知 识 梳 理1函数的零点(1)函数的零点的概念对于函数yf(x)，把使f(x)0的实数x叫做函数yf(x)的零点(2)函数的零点与方程的根的关系方程f(x)0有实数根函数yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点(3)零点存在性定理假如函数yf(x)满足：在闭区间a，b上连续；f(a)f(b)0；则函数yf(x)在(a，b)上存在零点，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yf(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靠近零点，进而得到零点近似值的方法叫做二分法辨 析 感 悟函数零点概念的理解及应用(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点()(2)对于定义域内的两个变量x1，x2，若f(x1)f(x2)0，则函数f(x)有零点()(3)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()(4)若函数yf(x)在区间a，b上的图象是连续不断的一条曲线，且f(a)f(b)0，则函数yf(x)在区间(a，b)内至少有一个零点()(5)(2021天津卷改编)函数f(x)2x|log0.5x|1的零点个数为2.()(6)(2021广州模拟改编)已知函数f(x)x2xa在区间(0,1)上有零点，则实数a的取值范围是(2,0)()感悟提升1一点提示函数的零点不是点，是方程f(x)0的根，如(1)2三个防范一是严格把握零点存在性定理的条件，如(2)中没有强调连续曲线；二是连续函数在一个区间的端点处函数值异号是这个函数在这个区间上存在零点的充分条件，而不是必要条件，如(3)；三是函数f(x)在a，b上单调且f(a)f(b)0，则f(x)在a，b上只有一个零点.考点一函数零点的求解与推断【例1】 (1)设x0是方程ln xx4的解，则x0属于()A(0,1) B(1,2) C(2,3) D(3,4)(2)(2022郑州一模)函数f(x)的零点个数是_解析(1)令f(x)ln xx4，则f(1)30，f(2)ln 220，f(3)ln 310，x0(2,3)(2)当x0时，令g(x)ln x，h(x)x22x.画出g(x)与h(x)的图象如图：故当x0时，f(x)有2个零点当x0时，由4x10，得x，综上函数f(x)的零点个数为3.答案(1)C(2)3规律方法 (1)直接求零点：令f(x)0，假如能求出解，则有几个解就有几个零点(2)零点存在性定理：利用定理不仅要函数在区间a，b上是连续不断的曲线，且f(a)f(b)0，还必需结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点(3)利用图象交点的个数：将函数变形为两个函数的差，画两个函数的图象，看其交点的横坐标有几个不同的值，就有几个不同的零点【训练1】 (1)函数f(x)2xx32在(0,1)内的零点个数是()A0 B1 C2 D3(2)(2021重庆卷)若abc，则函数f(x)(xa)(xb)(xb)(xc)(xc)(xa)的两个零点分别位于区间()A(a，b)和(b，c)内 B(，a)和(a，b)内C(b，c)和(c，)内 D(，a)和(c，)内解析(1)由于f(x)2xln 23x20，所以函数f(x)2xx32在(0,1)上递增，且f(0)10210，f(1)21210，所以有1个零点(2)由于ab0，f(b)(bc)(ba)0.因此有f(a)f(b)0，f(b)f(c)0)(1)若yg(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)法一x0时，g(x)x22e，等号成立的条件是xe，故g(x)的值域是2e，)，因而只需m2e，则yg(x)m就有零点m的取值范围是2e，)法二作出g(x)x(x0)的大致图象如图：可知若使yg(x)m有零点，则只需m2e.m的取值范围是2e，)(2)若g(x)f(x)0有两个相异的实根，即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点，作出g(x)x(x0)的大致图象f(x)x22exm1(xe)2m1e2，其图象的对称轴为xe，开口向下，最大值为m1e2.故当m1e22e，即me22e1时，g(x)与f(x)有两个交点，即g(x)f(x)0有两个相异实根m的取值范围是(e22e1，)规律方法 函数零点的应用主要表现在利用零点求参数范围，若方程可解，通过解方程即可得出参数的范围，若方程不易解或不行解，则将问题转化为构造两个函数，利用两个函数图象的关系求解，这样会使得问题变得直观、简洁，这也体现了数形结合思想的应用【训练2】 (2022鞍山模拟)已知函数f(x)若方程f(x)a0有三个不同的实数根，则实数a的取值范围是()A(1,3) B(0,3) C(0,2) D(0,1)解析画出函数f(x)的图象如图所示，观看图象可知，若方程f(x)a0有三个不同的实数根，则函数yf(x)的图象与直线ya有3个不同的交点，此时需满足0a1，故选D.答案D考点三与二次函数有关的零点分布【例3】 是否存在这样的实数a，使函数f(x)x2(3a2)xa1在区间1,3上恒有一个零点，且只有一个零点？若存在，求出a的取值范围；若不存在，说明理由审题路线由f(x)在1,3上只有一个零点f(x)0在1,3上有且只有一个实数根计算知0恒成立令f(1)f(3)0求出a的范围对端点值检验得出结论解令f(x)0，则(3a2)24(a1)9a216a8920，即f(x)0有两个不相等的实数根，若实数a满足条件，则只需f(1)f(3)0即可f(1)f(3)(13a2a1)(99a6a1)4(1a)(5a1)0，a或a1.检验：(1)当f(1)0时，a1，所以f(x)x2x.令f(x)0，即x2x0，得x0或x1.方程在1,3上有两个实数根，不合题意，故a1.(2)当f(3)0时，a，此时f(x)x2x.令f(x)0，即x2x0，解得x或x3.方程在1,3上有两个实数根，不合题意，故a.综上所述，a的取值范围是(1，)规律方法 解决二次函数的零点问题：(1)可利用一元二次方程的求根公式；(2)可用一元二次方程的判别式及根与系数之间的关系；(3)利用二次函数的图象列不等式组【训练3】 已知关于x的二次方程x22mx2m10.(1)若方程有两根，其中一根在区间(1,0)内，另一根在区间(1,2)内，求m的范围；(2)若方程两根均在区间(0,1)内，求m的范围解(1)由条件，抛物线f(x)x22mx2m1与x轴的交点分别在区间(1,0)和(1,2)内，如图(1)所示，得即m.故m的取值范围是.(2)抛物线与x轴交点均落在区间(0,1)内，如图(2)所示，列不等式组即0.f(x)minf(1)4a4，a1.故函数f(x)的解析式为f(x)x22x3.(2)g(x)4ln xx4ln x2(x0)，g(x)1.当x变化时，g(x)，g(x)的取值变化状况如下：x(0,1)1(1,3)3(3，)g(x)00g(x)极大值微小值当0x3时，g(x)g(1)40.又由于g(x)在(3，)单调递增，因而g(x)在(3，)上只有1个零点故g(x)在(0，)只有1个零点.同学用书第32页