第五章 1.1 利用函数性质判定方程解的存在性(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第一册

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第五章 1.1 利用函数性质判定方程解的存在性(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第一册

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1.1 利用函数性质判定方程解的存在性
1.函数f(x)=ln x+的零点为(  )
A.1  B.
C.e  D.
2.已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下x,f(x)的对应值表:
x 1 2 3 4 5 6
f(x) 15 10 -7 6 -4 -5
则函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有(  )
A.2个  B.3个
C.4个  D.5个
3.函数f(x)=2x+2x在下列区间内一定有零点的是(  )
A.[-1,0]  B.[-3,-2]
C.[1,2]  D.[3,4]
4.函数f(x)=x-lox的零点个数为(  )
A.0  B.1
C.2  D.无数
5.(多选)下列说法中正确的是(  )
A.函数f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为(-1,0)
B.函数f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为-1
C.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点
D.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标
6.(多选)若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象为一条不间断的曲线,则下列说法中正确的是(  )
A.若f(a)f(b)<0,则存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0
B.若f(a)f(b)>0,则不存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0
C.若对任意的实数c∈[a,b],f(c)≠0,则f(a)f(b)>0
D.若对任意的实数c∈(a,b),f(c)=0,则f(a)f(b)<0
7.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有   个.
8.若二次函数f(x)=x2-12x+36的零点在区间(2a-1,2a+5)上,则实数a的取值范围是    .
9.函数f(x)=|x-2|-ln x的零点的个数为    .
10.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出:
(1)f(x)=-x2+2x-1;
(2)f(x)=x4-x2;
(3)f(x)=4x+5;
(4)f(x)=log3(x+1).
11.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)
12.(多选)设f(x)=|x-1|(x+1)-x,若关于x的方程f(x)=k有三个不同的实数解,则实数k可取(  )
A.-1  B.
C.0  D.1
13.已知函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次为a,b,c,则a,b,c的大小关系是    .
14.已知关于x的方程x2-2ax+4=0,在下列条件下,求实数a的取值范围.
(1)一个根大于1,一个根小于1;
(2)一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内.
15.已知函数f(x)=g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是(  )
A.[-1,0)  B.[0,+∞)
C.[-1,+∞)  D.[1,+∞)
16.已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x.
(1)写出函数y=f(x)的解析式;
(2)若方程f(x)=a恰有3个不同的解,求a的取值范围.
1.1 利用函数性质判定方程解的存在性
1.A 依次检验,使f(x)=0的x的值即为零点.
2.B 由题表可知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又函数f(x)的图象是连续不断的,故f(x)在区间[1,6]上至少有3个零点.
3.A 函数f(x)=2x+2x是增函数,且f(-1)=-2=-<0,f(0)=1>0,由函数零点存在定理可知,函数在区间[-1,0]上一定存在零点.
4.B 函数f(x)=x-lox的零点个数,就是函数y=x与y=lox的图象的交点个数,如图,可知函数的图象只有一个交点.函数f(x)=x-lox的零点个数为1.故选B.
5.BD 根据函数零点的定义,可知f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为-1,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.因此B、D正确.
6.AC 若f(a)f(b)<0,则存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0,故A正确;若f(a)f(b)>0,则有可能存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0,故B错误;若对任意的实数c∈[a,b],f(c)≠0,则f(a)f(b)>0,故C正确;若对任意的实数c∈(a,b),f(c)=0,则f(a)f(b)不一定小于0,故D错误,故选A、C.
7.3 解析:因为f(x)=(x-1)(x2+3x-10)=(x-1)(x+5)(x-2),所以由f(x)=0得x=-5或x=1或x=2.
8. 解析:函数f(x)=x2-12x+36的零点是6,由2a-1<6<2a+5得<a<.
9.2 解析:由题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),函数f(x)在(0,+∞)内的零点就是方程|x-2|-ln x=0的根.令y1=|x-2|,y2=ln x(x>0),在同一平面直角坐标系中画出两个函数的图象,由图知,两个函数图象有两个交点,故方程|x-2|-ln x=0有2个根,即对应函数有2个零点.
10.解:(1)令-x2+2x-1=0,解得x=1,
所以函数f(x)=-x2+2x-1的零点为1.
(2)令f(x)=x2(x-1)(x+1)=0,
解得x=0或x=1或x=-1,
故函数f(x)=x4-x2的零点为0,-1和1.
(3)令4x+5=0,则4x=-5,
因为4x>0,-5<0,所以方程4x+5=0无实数解.
所以函数f(x)=4x+5不存在零点.
(4)令log3(x+1)=0,解得x=0,
所以函数f(x)=log3(x+1)的零点为0.
11.C 易知函数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,所以所以0<a<3.
12.CD 因为f(x)=|x-1|·(x+1)-x=故函数f(x)的图象如图所示,由图可知,当-1<k<时,函数f(x)的图象与直线y=k有三个交点,即关于x的方程f(x)=k有三个不同的实数解.
13.a<b<c 解析:画出函数y=3x,y=log3x,y=-x,y=-2的图象,如图所示.观察图象可知,函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次是点A,B,C的横坐标.由图象可知a<b<c.
14.解:设f(x)=x2-2ax+4,
(1)方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的图象与性质及零点存在定理得f(1)=5-2a<0,解得a>.
故实数a的取值范围为.
(2)方程x2-2ax+4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的图象与性质及零点存在定理得解得<a<.
故实数a的取值范围为.
15.C 函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x-a与函数f(x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.
16.解:(1)当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
因为y=f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x,
所以f(x)=
(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,最小值为-1;
当x∈(-∞,0)时,f(x)=-x2-2x=1-(x+1)2,最大值为1.
所以据此可作出函数y=f(x)的图象,如图所示,
根据图象得,若方程f(x)=a恰有3个不同的解,则a的取值范围是(-1,1).
1 / 21.1 利用函数性质判定方程解的存在性
新课程标准解读 核心素养
1.结合学过的函数图象与性质,了解函数零点与方程解的关系 数学抽象、直观想象、数学运算
2.了解函数零点存在定理,会判断函数零点的个数 直观想象、逻辑推理
  路边有一条河,小明从A点走到了B点.观察下列两幅图.
【问题】 推断哪一幅能说明小明一定曾渡过河?
                      
                      
                      
                      
知识点一 函数的零点
1.函数的零点
使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点.f(x)的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的    .
2.函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的解的关系:
提醒 (1)函数的零点是实数,而不是点.如函数f(x)=x+1的零点是-1,而不是(-1,0);(2)并不是所有的函数都有零点,如函数f(x)=,y=x2+1均没有零点;(3)若函数有零点,则零点一定在函数的定义域内.
知识点二 函数零点存在定理
若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条    的曲线,并且在区间端点的函数值      ,即f(a)·f(b)  0,则在开区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有  个零点,即在区间(a,b)内相应的方程f(x)=0至少有  个解.
【想一想】
1.函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,f(a)·f(b)<0时,能否判断函数在区间(a,b)上的零点个数?
2.函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,是不是一定有f(a)·f(b)<0?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何函数都有零点.(  )
(2)函数y=x的零点是O(0,0).(  )
(3)若函数f(x)满足f(a)·f(b)<0,则函数在区间[a,b]上至少有一个零点.(  )
(4)函数的零点不是点,它是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,是方程f(x)=0的解.(  )
2.函数f(x)=x3-x+1的零点所在的区间是(  )
A.(-2,-1)     B.(-1,0)
C.(0,1)   D.(1,2)
3.若函数y=ax2-x-1只有一个零点,则实数a=    .
题型一 求函数的零点
【例1】 (1)求函数f(x)=的零点;
(2)已知函数f(x)=ax-b(a≠0)的零点为3,求函数g(x)=bx2+ax的零点.
尝试解答
通性通法
函数零点的求法
(1)代数法:求方程f(x)=0的实数根;
(2)几何法:对于不能用求根公式的方程f(x)=0,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来.图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点.
【跟踪训练】
1.函数f(x)=2x2-3x+1的零点是(  )
A.-,-1     B.,1
C.,-1  D.-,1
2.若f(x)=则函数g(x)=f(x)-x的零点为    .
题型二 函数零点个数问题
角度1 判断函数零点个数
【例2】 求函数f(x)=2x+lg(x+1)-2的零点个数.
尝试解答
通性通法
判断函数零点个数的4种常用方法
(1)利用方程根,转化为解方程,有几个不同的实数根就有几个零点;
(2)画出函数y=f(x)的图象,判定它与x轴的交点个数,从而判定零点的个数;
(3)结合单调性,利用零点存在定理,可判定y=f(x)在(a,b)上零点的个数;
(4)转化成两个函数图象的交点问题.
角度2 根据零点个数求参数范围
【例3】 已知函数f(x)=(a∈R),若函数f(x)在R上有两个零点,则a的取值范围是(  )
A.(-∞,-1)   B.(-∞,0)
C.(-1,0)   D.[-1,0)
尝试解答
通性通法
  已知函数有零点(方程有根)求参数范围的常用方法
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合: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,然后观察求解.
【跟踪训练】
1.函数f(x)=的零点个数是(  )
A.0  B.1
C.2  D.3
2.若函数f(x)=有两个不同的零点,则实数a的取值范围是    .
题型三 方程在某区间内有解的判断(证明)
【例4】 求证:方程3x=在区间(0,1)内必有一个实数根.
尝试解答
通性通法
判定方程在区间内有解的常用方法
(1)解方程法:当对应方程f(x)=0易解时,可先解方程,再看求得的根是否落在给定区间上;
(2)利用零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点;
(3)数形结合法:通过画函数图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
提醒 函数零点存在定理是不可逆的,f(a)·f(b)<0 函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,但是函数y=f(x)在(a,b)内有零点,不一定能推出f(a)·f(b)<0.
【跟踪训练】
 方程ln x+x-3=0在区间(2,3)内有没有解?为什么?
1.函数f(x)=x3-4x的零点为(  )
A.(0,0),(2,0)
B.(-2,0),(0,0),(2,0)
C.-2,0,2
D.0,2
2.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表:
x 1 2 3 4
f(x) 6.1 2.9 -3.5 -1
那么函数f(x)一定存在零点的区间是(  )
A.(-∞,1)  B.(1,2)
C.(2,3)  D.(3,4)
3.(多选)下列图象表示的函数中有两个零点的有(  )
4.若方程x2+(m-2)x+1=0的两个根分别在区间(0,1)和(1,2)之内,则实数m的取值范围为   
1.1 利用函数性质判定方程解的存在性
【基础知识·重落实】
知识点一
1.横坐标
知识点二
 连续 一正一负 < 一 一 
想一想
1.提示:只能判断有无零点,不能判断零点的个数.
2.提示:不一定,如f(x)=x2在区间(-1,1)上有零点0,但是f(-1)f(1)=1×1=1>0.
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.A f(-2)=-5,f(-1)=1,f(0)=1,f(1)=1,f(2)=7.因为f(-2)·f(-1)<0,f(-1)·f(0)>0,f(0)·f(1)>0,f(1)·f(2)>0,所以函数f(x)=x3-x+1的零点所在的区间是(-2,-1),故选A.
3.0或- 解析:当a=0时,令y=-x-1=0,解得x=-1,符合题意;当a≠0时,函数y=ax2-x-1为二次函数,因为函数y=ax2-x-1只有一个零点,所以Δ=1+4a=0,解得a=-,符合题意.故实数a=0或-.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)当x≤0时,令x2+2x-3=0,解得x=-3(x=1舍去);
当x>0时,令-2+ln x=0,解得x=e2.
所以函数f(x)=的零点为-3和e2.
(2)由已知得f(3)=0,即3a-b=0,则b=3a,
故g(x)=3ax2+ax=ax(3x+1).
令g(x)=0,即ax(3x+1)=0,
解得x=0或x=-.
所以函数g(x)=bx2+ax的零点为0和-.
跟踪训练
1.B 方程2x2-3x+1=0的两根分别为x1=1,x2=,所以函数f(x)=2x2-3x+1的零点是,1.
2.1+,1 解析:求g(x)的零点即求f(x)=x的根,
∴或
解得x=1+(1-舍去)或x=1.
∴g(x)的零点为1+,1.
【例2】 解:法一 ∵f(0)=1+0-2=-1<0,f(1)=2+lg 2-2>0,∴f(x)在(0,1)上必定存在零点.又显然f(x)=2x+lg(x+1)-2在(-1,+∞)上为增函数.
故函数f(x)有且只有一个零点.
法二 
在同一坐标系下作出h(x)=2-2x和g(x)=lg(x+1)的草图.由图象知g(x)=lg(x+1)的图象和h(x)=2-2x图象有且只有一个交点,即f(x)=2x+lg(x+1)-2有且只有一个零点.
【例3】 D 当x>0时,f(x)=3x-1有一个零点x=.∵函数f(x)在R上有两个零点,因此当x≤0时,f(x)=ex+a=0只有一个实根,∴a=-ex(x≤0),则-1≤a<0.
跟踪训练
1.C 方程x+2=0(x<0)的根为x=-2,方程x2-1=0(x>0)的根为x=1,所以函数f(x)有2个零点:-2与1.
2.(0,1] 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只有一个零点,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(0,1].
【例4】 证明:设函数f(x)=3x-=3x-+1,则函数f(x)在(0,1)上单调递增.
而f(0)=30-2=-1<0,f(1)=31-=>0,f(0)·f(1)<0,因为函数f(x)在区间(0,1)内的图象是一条连续曲线,
所以由零点存在定理可知函数f(x)在区间(0,1)内有零点,且只有一个.
所以方程3x=在区间(0,1)内必有一个实数根.
跟踪训练
 解:设函数f(x)=ln x+x-3,
因为f(2)=ln 2+2-3=ln 2-1<0,f(3)=ln 3+3-3=ln 3>0,且f(x)的图象是一条连续的曲线,
所以由零点存在定理可知方程f(x)=0在区间(2,3)内有解,即方程ln x+x-3=0在区间(2,3)内有解.
随堂检测
1.C 令f(x)=0,得x(x-2)(x+2)=0,解得x=0或x=±2,故选C.
2.C 由表可知f(1)f(2)>0,f(2)f(3)<0,f(3)f(4)>0,由零点存在定理可知f(x)一定存在零点的区间是(2,3).故选C.
3.CD 有两个零点就是函数图象与x轴有两个交点,故选C、D.
4. 解析:设f(x)=x2+(m-2)x+1,∵方程x2+(m-2)x+1=0的两个零点分别在区间(0,1)和(1,2)之内,∴即解得-<m<0.
3 / 4(共35张PPT)
1.1 利用函数性质判定方程解的存在性
新课程标准解读 核心素养
1.结合学过的函数图象与性质,了解函数零点
与方程解的关系 数学抽象、直观想
象、数学运算
2.了解函数零点存在定理,会判断函数零点的
个数 直观想象、逻辑推理
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  路边有一条河,小明从 A 点走到了 B 点.观察下列两幅图.
【问题】 推断哪一幅能说明小明一定曾渡过河?



知识点一 函数的零点
1. 函数的零点
使得 f ( x0)=0的数 x0称为方程 f ( x )=0的解,也称为函数 f
( x )的零点. f ( x )的零点就是函数 y = f ( x )的图象与 x 轴交点
的 .
横坐标 
2. 函数的零点、函数的图象与 x 轴的交点、对应方程的解的关系:
提醒 (1)函数的零点是实数,而不是点.如函数 f ( x )= x +1
的零点是-1,而不是(-1,0);(2)并不是所有的函数都有零
点,如函数 f ( x )= , y = x2+1均没有零点;(3)若函数有零
点,则零点一定在函数的定义域内.
知识点二 函数零点存在定理
若函数 y = f ( x )在闭区间[ a , b ]上的图象是一条 的曲
线,并且在区间端点的函数值 ,即 f ( a )· f
( b ) 0,则在开区间( a , b )内,函数 y = f ( x )至少
有 个零点,即在区间( a , b )内相应的方程 f ( x )=0至少
有 个解.
连续 
一正一负 
< 
一 
一 
1. 函数 y = f ( x )在区间[ a , b ]上的图象是连续不断的一条曲
线, f ( a )· f ( b )<0时,能否判断函数在区间( a , b )上
的零点个数?
提示:只能判断有无零点,不能判断零点的个数.
2. 函数 y = f ( x )在区间( a , b )上有零点,是不是一定有 f
( a )· f ( b )<0?
提示:不一定,如 f ( x )= x2在区间(-1,1)上有零点0,但是 f
(-1) f (1)=1×1=1>0.
【想一想】
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何函数都有零点. ( × )
(2)函数 y = x 的零点是 O (0,0). ( × )
(3)若函数 f ( x )满足 f ( a )· f ( b )<0,则函数在区间[ a ,
b ]上至少有一个零点. ( × )
(4)函数的零点不是点,它是函数 y = f ( x )的图象与 x 轴交点
的横坐标,是方程 f ( x )=0的解. ( √ )
×
×
×

2. 函数 f ( x )= x3- x +1的零点所在的区间是(  )
A. (-2,-1) B. (-1,0)
C. (0,1) D. (1,2)
解析:  f (-2)=-5, f (-1)=1, f (0)=1, f (1)=
1, f (2)=7.因为 f (-2)· f (-1)<0, f (-1)· f (0)>
0, f (0)· f (1)>0, f (1)· f (2)>0,所以函数 f ( x )= x3
- x +1的零点所在的区间是(-2,-1),故选A.
3. 若函数 y = ax2- x -1只有一个零点,则实数 a = .
解析:当 a =0时,令 y =- x -1=0,解得 x =-1,符合题意;当
a ≠0时,函数 y = ax2- x -1为二次函数,因为函数 y = ax2- x -1
只有一个零点,所以Δ=1+4 a =0,解得 a =- ,符合题意.故实
数 a =0或- .
0或-  
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 求函数的零点
【例1】 (1)求函数 f ( x )=的零点;
解:当 x ≤0时,令 x2+2 x -3=0,解得 x =-3( x =1舍去);
当 x >0时,令-2+ln x =0,解得 x =e2.
所以函数 f ( x )=的零点为-3和e2.
(2)已知函数 f ( x )= ax - b ( a ≠0)的零点为3,求函数 g ( x )
= bx2+ ax 的零点.
解:由已知得 f (3)=0,即3 a - b =0,则 b =3 a ,
故 g ( x )=3 ax2+ ax = ax (3 x +1).
令 g ( x )=0,即 ax (3 x +1)=0,
解得 x =0或 x =- .
所以函数 g ( x )= bx2+ ax 的零点为0和- .
通性通法
函数零点的求法
(1)代数法:求方程 f ( x )=0的实数根;
(2)几何法:对于不能用求根公式的方程 f ( x )=0,可以将它与函
数 y = f ( x )的图象联系起来.图象与 x 轴的交点的横坐标即为
函数的零点.
【跟踪训练】
1. 函数 f ( x )=2 x2-3 x +1的零点是(  )
解析: 方程2 x2-3 x +1=0的两根分别为 x1=1, x2= ,所以
函数 f ( x )=2 x2-3 x +1的零点是 ,1.
2. 若 f ( x )=则函数 g ( x )= f
( x )- x 的零点为 .
解析:求 g ( x )的零点即求 f ( x )= x 的根,
∴或
解得 x =1+ (1- 舍去)或 x =1.
∴ g ( x )的零点为1+ ,1.
1+ ,1 
题型二 函数零点个数问题
角度1 判断函数零点个数
【例2】 求函数 f ( x )=2 x +lg( x +1)-2的零点个数.
解:法一 ∵ f (0)=1+0-2=-1<0, f (1)=2+lg 2-2>0,
∴ f ( x )在(0,1)上必定存在零点.又显然 f ( x )=2 x +lg( x +
1)-2在(-1,+∞)上为增函数.
故函数 f ( x )有且只有一个零点.
法二 在同一坐标系下作出 h ( x )=2-2 x 和 g ( x )=lg( x +
1)的草图.由图象知 g ( x )=lg( x +1)的图象和 h ( x )=2
-2 x 图象有且只有一个交点,即 f ( x )=2 x +lg( x +1)-2有
且只有一个零点.
通性通法
判断函数零点个数的4种常用方法
(1)利用方程根,转化为解方程,有几个不同的实数根就有几个
零点;
(2)画出函数 y = f ( x )的图象,判定它与 x 轴的交点个数,从而判
定零点的个数;
(3)结合单调性,利用零点存在定理,可判定 y = f ( x )在( a ,
b )上零点的个数;
(4)转化成两个函数图象的交点问题.
角度2 根据零点个数求参数范围
【例3】 已知函数 f ( x )=( a ∈R),若函数 f
( x )在R上有两个零点,则 a 的取值范围是(  )
A. (-∞,-1) B. (-∞,0)
C. (-1,0) D. [-1,0)
解析: 当 x >0时, f ( x )=3 x -1有一个零点 x = .∵函数 f
( x )在R上有两个零点,因此当 x ≤0时, f ( x )=e x + a =0只有一
个实根,∴ a =-e x ( x ≤0),则-1≤ a <0.
通性通法
已知函数有零点(方程有根)求参数范围的常用方法
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参
数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解
决;
(3)数形结合: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,然后观察求解.
【跟踪训练】
1. 函数 f ( x )=的零点个数是(  )
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
解析: 方程 x +2=0( x <0)的根为 x =-2,方程 x2-1=0
( x >0)的根为 x =1,所以函数 f ( x )有2个零点:-2与1.
2. 若函数 f ( x )=有两个不同的零点,则实数 a 的
取值范围是    .
(0,1]
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 )=2 x - a 只有一个
零点,令 f ( x )=0得 a =2 x ,因为0<2 x ≤20=1,所以0< a ≤1,
所以实数 a 的取值范围是(0,1].
题型三 方程在某区间内有解的判断(证明)
【例4】 求证:方程3 x = 在区间(0,1)内必有一个实数根.
证明:设函数 f ( x )=3 x - =3 x - +1,则函数 f ( x )在
(0,1)上单调递增.
而 f (0)=30-2=-1<0, f (1)=31- = >0, f (0)· f (1)
<0,因为函数 f ( x )在区间(0,1)内的图象是一条连续曲线,
所以由零点存在定理可知函数 f ( x )在区间(0,1)内有零点,且只
有一个.
所以方程3 x = 在区间(0,1)内必有一个实数根.
通性通法
判定方程在区间内有解的常用方法
(1)解方程法:当对应方程 f ( x )=0易解时,可先解方程,再看求
得的根是否落在给定区间上;
(2)利用零点存在定理:首先看函数 y = f ( x )在区间[ a , b ]上的
图象是否连续,再看是否有 f ( a )· f ( b )<0.若有,则函数 y
= f ( x )在区间( a , b )内必有零点;
(3)数形结合法:通过画函数图象与 x 轴在给定区间上是否有交点来
判断.
提醒 函数零点存在定理是不可逆的, f ( a )· f ( b )<0 函
数 y = f ( x )在区间( a , b )内有零点,但是函数 y = f ( x )
在( a , b )内有零点,不一定能推出 f ( a )· f ( b )<0.
【跟踪训练】
方程ln x + x -3=0在区间(2,3)内有没有解?为什么?
解:设函数 f ( x )=ln x + x -3,
因为 f (2)=ln 2+2-3=ln 2-1<0, f (3)=ln 3+3-3=ln 3>
0,且 f ( x )的图象是一条连续的曲线,
所以由零点存在定理可知方程 f ( x )=0在区间(2,3)内有解,即
方程ln x + x -3=0在区间(2,3)内有解.
1. 函数 f ( x )= x3-4 x 的零点为(  )
A. (0,0),(2,0)
B. (-2,0),(0,0),(2,0)
C. -2,0,2
D. 0,2
解析: 令 f ( x )=0,得 x ( x -2)( x +2)=0,解得 x =0
或 x =±2,故选C.
2. 已知定义在R上的函数 f ( x )的图象是连续不断的,且有如下对应
值表:
x 1 2 3 4
f ( x ) 6.1 2.9 -3.5 -1
那么函数 f ( x )一定存在零点的区间是(  )
A. (-∞,1) B. (1,2)
C. (2,3) D. (3,4)
解析: 由表可知 f (1) f (2)>0, f (2) f (3)<0, f (3)
f (4)>0,由零点存在定理可知 f ( x )一定存在零点的区间是
(2,3).故选C.
3. (多选)下列图象表示的函数中有两个零点的有(  )
解析:有两个零点就是函数图象与 x 轴有两个交点,故选C、D.

解析:设 f ( x )= x2+( m -2) x +1,∵方程 x2+( m -2) x +
1=0的两个零点分别在区间(0,1)和(1,2)之内,
∴即解得- < m <0.
 
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