资源简介 1、判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( × )(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图象连续不断),则f(a)·f(b)<0.( × )(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.( √ )(4)若函数f(x)在(a,b)上单调且f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在[a,b]上有且只有一个零点.( √ )2、函数f(x)=-()x的零点个数为( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 B解析 f(x)是增函数,又f(0)=-1,f(1)=,∴f(0)f(1)<0,∴f(x)有且只有一个零点.3、函数f(x)=ln x+x--2的零点所在的区间是( )A.(,1) B.(1,2) C.(2,e) D.(e,3)答案 C解析 因为f()=-+-e-2<0,f(1)=-2<0,f(2)=ln 2-<0,f(e)=+e--2>0,所以f(2)f(e)<0,所以函数f(x)=ln x+x--2的零点所在区间是(2,e).3.函数f(x)=2x|log0.5 x|-1的零点个数为________.答案 2解析 由f(x)=0,得|log0.5x|=x,作出函数y=|log0.5x|和y=x的图象,由上图知两函数图象有2个交点,故函数f(x)有2个零点.4.函数f(x)=ax+1-2a在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是________.答案 解析 ∵函数f(x)的图象为直线,由题意可得f(-1)f(1)<0,∴(-3a+1)·(1-a)<0,解得∴实数a的取值范围是.无题型一 函数零点的确定命题点1 确定函数零点所在区间例1 (1)已知函数f(x)=ln x-x-2的零点为x0,则x0所在的区间是( )A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)(2)设函数y=x3与y=()x-2的图象的交点为(x0,y0),若x0∈(n,n+1),n∈N,则x0所在的区间是________.答案 (1)C (2)(1,2)解析 (1)∵f(x)=ln x-x-2在(0,+∞)为增函数,又f(1)=ln 1--1=ln 1-2<0,f(2)=ln 2-0<0,f(3)=ln 3-1>0,∴x0∈(2,3),故选C.(2)令f(x)=x3-()x-2,则f(x0)=0,易知f(x)为增函数,且f(1)<0,f(2)>0,∴x0所在的区间是(1,2).命题点2 函数零点个数的判断例2 (1)函数f(x)=的零点个数是________.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是( )A.多于4 B.4C.3 D.2答案 (1)2 (2)B解析 (1)当x≤0时,令x2-2=0,解得x=-(正根舍去),所以在(-∞,0]上有一个零点;当x>0时,f′(x)=2+>0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数.又因为f(2)=-2+ln 2<0,f(3)=ln 3>0,所以f(x)在(0,+∞)上有一个零点.综上,函数f(x)的零点个数为2.(2)由题意知,f(x)是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log3|x|的图象如图,观察图象可以发现它们有4个交点,即函数y=f(x)-log3|x|有4个零点.【同步练习】(1)已知函数f(x)=-log2x,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,+∞)(2)函数f(x)=xcos x2在区间[0,4]上的零点个数为( )A.4 B.5 C.6 D.7答案 (1)C (2)C解析 (1)因为f(1)=6-log21=6>0,f(2)=3-log22=2>0,f(4)=-log24=-<0,所以函数f(x)的零点所在区间为(2,4).(2)由f(x)=xcos x2=0,得x=0或cos x2=0.又x∈[0,4],所以x2∈[0,16].由于cos(+kπ)=0(k∈Z),而在+kπ(k∈Z)的所有取值中,只有,,,,满足在[0,16]内,故零点个数为1+5=6.题型二 函数零点的应用例3 (1)函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A.(1,3) B.(1,2)C.(0,3) D.(0,2)(2)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围是________________.答案 (1)C (2)(0,1)∪(9,+∞)解析 (1)因为函数f(x)=2x--a在区间(1,2)上单调递增,又函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则有f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,所以0<a<3.(2)设y1=f(x)=|x2+3x|,y2=a|x-1|,在同一直角坐标系中作出y1=|x2+3x|,y2=a|x-1|的图象如图所示.由图可知f(x)-a|x-1|=0有4个互异的实数根等价于y1=|x2+3x|与y2=a|x-1|的图象有4个不同的交点且4个交点的横坐标都小于1,所以有两组不同解,消去y得x2+(3-a)x+a=0有两个不等实根,所以Δ=(3-a)2-4a>0,即a2-10a+9>0,解得a<1或a>9.又由图象得a>0,∴09.引申探究本例(2)中,若f(x)=a恰有四个互异的实数根,则a的取值范围是________________.答案 (0,)解析 作出y1=|x2+3x|,y2=a的图象如下:当x=-时,y1=;当x=0或x=-3时,y1=0,由图象易知,当y1=|x2+3x|和y2=a的图象有四个交点时,0【同步练习】(1)已知函数f(x)=x2+x+a(a<0)在区间(0,1)上有零点,则a的取值范围为________.(2)已知函数f(x)是定义在区间[-2,2]上的偶函数,当0≤x≤2时,f(x)=x2-2x+1,若在区间[-2,2]内,函数g(x)=f(x)-kx-2k有三个零点,则实数k的取值范围是( )A.(0,) B.(0,)C.(,) D.(,+∞)答案 (1)(-2,0) (2)C解析 (1)∵-a=x2+x在(0,1)上有解,又y=x2+x=(x+)2-,∴函数y=x2+x,x∈(0,1)的值域为(0,2),∴0<-a<2,∴-2(2)因为函数f(x)是定义在区间[-2,2]上的偶函数,且当-2≤x<0时,0<-x≤2,所以f(-x)=(-x)2-2(-x)+1=x2+2x+1.函数g(x)=f(x)-kx-2k有三个零点,即函数y=f(x)=和y=k(x+2)的图象有三个不同的交点.作出函数y=f(x)和y=k(x+2)的图象,如图所示.直线y=k(x+2)过点P(-2,0),由图可知kPA=,kPB=,要使此直线与函数y=f(x)有三个不同的交点,则需满足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.2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数 y=ax2+bx+c (a>0)的图象与x轴的交点 (x1,0),(x2,0) (x1,0) 无交点零点个数 2 1 0【知识拓展】1.有关函数零点的结论(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.(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.(3)连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.2.三个等价关系方程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.题型三 二次函数的零点问题例4 已知f(x)=x2+(a2-1)x+(a-2)的一个零点比1大,一个零点比1小,求实数a的取值范围.解 方法一 设方程x2+(a2-1)x+(a-2)=0的两根分别为x1,x2(x1∴x1x2-(x1+x2)+1<0,由根与系数的关系,得(a-2)+(a2-1)+1<0,即a2+a-2<0,∴-2方法二 函数图象大致如图,则有f(1)<0,即1+(a2-1)+a-2<0,∴-2故实数a的取值范围是(-2,1).思维升华 解决与二次函数有关的零点问题(1)利用一元二次方程的求根公式.(2)利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.【同步练习】若函数f(x)=(m-2)x2+mx+(2m+1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m的取值范围是__________.答案 解析 依题意,结合函数f(x)的图象分析可知m需满足即解得题型五 利用转化思想求解函数零点问题典例 (1)若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.(2)若关于x的方程22x+2xa+a+1=0有实根,则实数a的取值范围为________.思想方法指导 (1)函数零点个数可转化为两个函数图象的交点个数,利用数形结合求解参数范围.(2)“a=f(x)有解”型问题,可以通过求函数y=f(x)的值域解决.解析 (1)函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,即方程ax-x-a=0有两个根,即函数y=ax与函数y=x+a的图象有两个交点.当0当a>1时,图象如图②所示,此时有两个交点.∴实数a的取值范围为(1,+∞).(2)由方程,解得a=-,设t=2x(t>0),则a=-=-(t+-1)=2-[(t+1)+],其中t+1>1,由基本不等式,得(t+1)+≥2,当且仅当t=-1时取等号,故a≤2-2.答案 (1)(1,+∞) (2)(-∞,2-2]一、零点问题(1)确定函数零点所在区间,可利用零点存在性定理或数形结合法.(2)判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理、结合函数的性质;③数形结合法:转化为两个函数图象的交点个数.二、已知函数零点情况求参数的步骤及方法(1)步骤:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围.(2)方法:常利用数形结合法.1.设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点所在的区间为( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)答案 B解析 ∵f(1)=ln 1+1-2=-1<0,f(2)=ln 2>0,∴f(1)·f(2)<0,∵函数f(x)=ln x+x-2的图象是连续的,∴f(x)的零点所在的区间是(1,2).2.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为( )A. B.-2C.0或 D.0答案 D解析 当x≤1时,由f(x)=2x-1=0,解得x=0;当x>1时,由f(x)=1+log2x=0,解得x=,又因为x>1,所以此时方程无解.综上,函数f(x)的零点只有0,故选D.3.已知三个函数f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零点依次为a,b,c,则( )A.aC.b答案 B解析 方法一 由于f(-1)=-1=-<0,f(0)=1>0且f(x)为R上的递增函数.故f(x)=2x+x的零点a∈(-1,0).∵g(2)=0,∴g(x)的零点b=2;∵h=-1+=-<0,h(1)=1>0,且h(x)为(0,+∞)上的增函数,∴h(x)的零点c∈,因此a方法二 由f(x)=0,得2x=-x;由h(x)=0,得log2x=-x,作出函数y=2x,y=log2x和y=-x的图象(如图).由图象易知a<0,0故a4.方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 B解析 (数形结合法)∵a>0,∴a2+1>1.而y=|x2-2x|的图象如图,∴y=|x2-2x|的图象与y=a2+1的图象总有两个交点.5.已知函数f(x)=则使方程x+f(x)=m有解的实数m的取值范围是( )A.(1,2)B.(-∞,-2]C.(-∞,1)∪(2,+∞)D.(-∞,1]∪[2,+∞)答案 D解析 当x≤0时,x+f(x)=m,即x+1=m,解得m≤1;当x>0时,x+f(x)=m,即x+=m,解得m≥2.故实数m的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).故选D.6.已知x∈R,符号[x]表示不超过x的最大整数,若函数f(x)=-a(x≠0)有且仅有3个零点,则实数a的取值范围是________________.答案 ∪[,)解析 当0当1≤x<2时,f(x)=-a=-a;当2≤x<3时,f(x)=-a=-a;…f(x)=-a的图象是把y=的图象进行纵向平移而得到的,画出y=的图象,如图所示,通过数形结合可知a∈(,]∪[,).7.若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2和3,则不等式af(-2x)>0的解集是________.答案 {x|-解析 ∵f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2,3.∴-2,3是方程x2+ax+b=0的两根,由根与系数的关系知∴∴f(x)=x2-x-6.∵不等式af(-2x)>0,即-(4x2+2x-6)>0 2x2+x-3<0,解集为{x|-8.已知函数f(x)=若存在实数b,使函数g(x)=f(x)-b有两个零点,则a的取值范围是________.答案 (-∞,0)∪(1,+∞)解析 令φ(x)=x3(x≤a),h(x)=x2(x>a),函数g(x)=f(x)-b有两个零点,即函数y=f(x)的图象与直线y=b有两个交点,结合图象(图略)可得a<0或φ(a)>h(a),即a<0或a3>a2,解得a<0或a>1,故a∈(-∞,0)∪(1,+∞).9.已知函数f(x)= (a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程|f(x)|=2-恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是____________.答案 解析 因为函数f(x)在R上单调递减,所以 解得≤a≤.作出函数y=|f(x)|,y=2-的图象如图.由图象可知,在[0,+∞)上,|f(x)|=2-有且仅有一个解;在(-∞,0)上,|f(x)|=2-同样有且仅有一个解,所以3a<2,即a<.综上可得≤a<,所以a的取值范围是.*10.若a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,函数g(x)=logax+x-4的零点为n,则+的最小值为________.答案 1解析 设F(x)=ax,G(x)=logax,h(x)=4-x,则h(x)与F(x),G(x)的交点A,B横坐标分别为m,n(m>0,n>0).因为F(x)与G(x)关于直线y=x对称,所以A,B两点关于直线y=x对称.又因为y=x和h(x)=4-x交点的横坐标为2,所以m+n=4.又m>0,n>0,所以+=(+)·=(2++)≥(2+2 )=1.当且仅当=,即m=n=2时等号成立.所以+的最小值为1.11.设函数f(x)=(x>0).(1)作出函数f(x)的图象;(2)当0(3)若方程f(x)=m有两个不相等的正根,求m的取值范围.解 (1)函数f(x)的图象如图所示.(2)∵f(x)==故f(x)在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数.由0(3)由函数f(x)的图象可知,当012.关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.解 显然x=0不是方程x2+(m-1)x+1=0的解,0又∵y=x+在(0,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,∴y=x+在(0,2]上的取值范围是[2,+∞),∴1-m≥2,∴m≤-1,故m的取值范围是(-∞,-1].*13.已知二次函数f(x)的最小值为-4,关于x的不等式f(x)≤0的解集为{x|-1≤x≤3,x∈R}.(1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数g(x)=-4ln x的零点个数.解 (1)∵f(x)是二次函数且关于x的不等式f(x)≤0的解集为{x|-1≤x≤3,x∈R},∴设f(x)=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a且a>0.又∵a>0,f(x)=a[(x-1)2-4]≥-4,且f(1)=-4a,∴f(x)min=-4a=-4,a=1.故函数f(x)的解析式为f(x)=x2-2x-3.(2)∵g(x)=-4ln x=x--4ln x-2(x>0),∴g′(x)=1+-=.令g′(x)=0,得x1=1,x2=3.当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表:x (0,1) 1 (1,3) 3 (3,+∞)g′(x) + 0 - 0 +g(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗当0g(x)在(3,+∞)上单调递增,g(3)=-4ln 3<0,取x=e5>3,又g(e5)=e5--20-2>25-1-22=9>0.故函数g(x)只有1个零点且零点x0∈(3,e5).1、判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( )(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图象连续不断),则f(a)·f(b)<0.( )(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.( )(4)若函数f(x)在(a,b)上单调且f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在[a,b]上有且只有一个零点.( )2、函数f(x)=-()x的零点个数为( )A.0 B.1 C.2 D.33、函数f(x)=ln x+x--2的零点所在的区间是( )A.(,1) B.(1,2) C.(2,e) D.(e,3)4.函数f(x)=2x|log0.5 x|-1的零点个数为________.5.函数f(x)=ax+1-2a在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是________.无题型一 函数零点的确定命题点1 确定函数零点所在区间例1 (1)已知函数f(x)=ln x-x-2的零点为x0,则x0所在的区间是( )A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)(2)设函数y=x3与y=()x-2的图象的交点为(x0,y0),若x0∈(n,n+1),n∈N,则x0所在的区间是________.命题点2 函数零点个数的判断例2 (1)函数f(x)=的零点个数是________.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是( )A.多于4 B.4C.3 D.2【同步练习】(1)已知函数f(x)=-log2x,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,+∞)(2)函数f(x)=xcos x2在区间[0,4]上的零点个数为( )A.4 B.5 C.6 D.7题型二 函数零点的应用例3 (1)函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A.(1,3) B.(1,2)C.(0,3) D.(0,2)(2)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围是________________.引申探究本例(2)中,若f(x)=a恰有四个互异的实数根,则a的取值范围是________________.【同步练习】(1)已知函数f(x)=x2+x+a(a<0)在区间(0,1)上有零点,则a的取值范围为________.(2)已知函数f(x)是定义在区间[-2,2]上的偶函数,当0≤x≤2时,f(x)=x2-2x+1,若在区间[-2,2]内,函数g(x)=f(x)-kx-2k有三个零点,则实数k的取值范围是( )A.(0,) B.(0,) C.(,) D.(,+∞)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.2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数 y=ax2+bx+c (a>0)的图象与x轴的交点 (x1,0),(x2,0) (x1,0) 无交点零点个数 2 1 0【知识拓展】1.有关函数零点的结论(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.(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.(3)连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.2.三个等价关系方程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.题型三 二次函数的零点问题例4 已知f(x)=x2+(a2-1)x+(a-2)的一个零点比1大,一个零点比1小,求实数a的取值范围.【同步练习】若函数f(x)=(m-2)x2+mx+(2m+1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m的取值范围是__________.题型五 利用转化思想求解函数零点问题典例 (1)若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.若关于x的方程22x+2xa+a+1=0有实根,则实数a的取值范围为________.一、零点问题(1)确定函数零点所在区间,可利用零点存在性定理或数形结合法.(2)判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理、结合函数的性质;③数形结合法:转化为两个函数图象的交点个数.二、已知函数零点情况求参数的步骤及方法(1)步骤:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围.(2)方法:常利用数形结合法.1.设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点所在的区间为( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)2.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为( )A. B.-2C.0或 D.03.已知三个函数f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零点依次为a,b,c,则( )A.aC.b4.方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.45.已知函数f(x)=则使方程x+f(x)=m有解的实数m的取值范围是( )A.(1,2)B.(-∞,-2]C.(-∞,1)∪(2,+∞)D.(-∞,1]∪[2,+∞)6.已知x∈R,符号[x]表示不超过x的最大整数,若函数f(x)=-a(x≠0)有且仅有3个零点,则实数a的取值范围是________________.7.若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2和3,则不等式af(-2x)>0的解集是________.8.已知函数f(x)=若存在实数b,使函数g(x)=f(x)-b有两个零点,则a的取值范围是________.已知函数f(x)= (a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程|f(x)|=2-恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是____________.*10.若a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,函数g(x)=logax+x-4的零点为n,则+的最小值为________.11.设函数f(x)=(x>0).(1)作出函数f(x)的图象;(2)当0(3)若方程f(x)=m有两个不相等的正根,求m的取值范围.12.关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.*13.已知二次函数f(x)的最小值为-4,关于x的不等式f(x)≤0的解集为{x|-1≤x≤3,x∈R}.(1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数g(x)=-4ln x的零点个数. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【高三数学】一轮复习:2.8函数与方程-学生版.docx 【高三数学】一轮复习:2.8函数与方程-教师版.docx