☉江蘇省沭陽如東中學(xué) 高安軍
函數(shù)和方程有著千絲萬縷的聯(lián)系,在近年的高考中,頻頻出現(xiàn)一些方程和函數(shù)結(jié)合起來的題目,在解答時,主要是利用函數(shù)的特性來解,下面舉例說明.
A.4 B.5 C.7 D.8
解析:方程f2(x)+bf(x)=0可化為f(x)=0或f(x)=-b.而y=f(x)的圖像大致如圖所示.
由圖可知,直線y=0(即x軸)與y=f(x)的圖像有3個交點(diǎn),直線y=-b(b<0)與y=f(x)的圖像有4個交點(diǎn),即方程f(x)=0有3個實(shí)根,方程f(x)=-b有4個實(shí)根,從而原方程共有7個實(shí)根,故答案選C.
例2已知定義在R上的奇函數(shù)f(x),滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),若方程f(x)=m(m>0)在區(qū)間[-8,8]上有四個不同的根x1,x2,x3,x4,則x1+x2+x3+x4=__________.
解析:因?yàn)槎x在R上的奇函數(shù)f(x),滿足f(x-4)=-f(x),所以f(x-4)=f(-x).由f(x)為奇函數(shù),所以函數(shù)圖像關(guān)于直線x=2對稱且f(0)=0,由f(x-4)=-f(x)知f(x-8)=f(x),所以函數(shù)是以8為周期的周期函數(shù).又因?yàn)閒(x)在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),所以f(x)在區(qū)間[-2,0]上也是增函數(shù).如圖所示,那么方程f(x)=m(m>0)在區(qū)間[-8,8]上有四個不同的根x1,x2,x3,x4,不妨設(shè)x1 圖1 圖2 評注:本題綜合考查了函數(shù)的奇偶性,單調(diào)性,對稱性,周期性,以及由函數(shù)圖像解答方程問題,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想和函數(shù)與方程的思想解答問題. 圖3 例4 設(shè)a>1,若僅有一個常數(shù)c使得對于任意的x∈[a,2a],都有y∈[a,a2]滿足方程logax+logay=c,這時a的取值的集合為__________. 分析:題目給出的方程中含有x,y,a,c等多個字母,而條件中是對任意的x∈[a,2a]都有y∈[a,a2],這使我們聯(lián)想到函數(shù)的定義域、值域,所以必須把方程改寫為關(guān)于y的函數(shù),再進(jìn)一步研究函數(shù)的性質(zhì). 例5設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上滿足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在閉區(qū)間[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0. (Ⅰ)試判斷函數(shù)y=f(x)的奇偶性. (Ⅱ)試求方程f(x)=0在閉區(qū)間[-2005,2005]上的根的個數(shù),并證明你的結(jié)論. 解:(Ⅰ)由f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x)得函數(shù)y=f(x)的對稱軸為x=2和x=7, 從而知函數(shù)y=f(x)不是奇函數(shù). 故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有兩個解,從而可知函數(shù)y=f(x)在[0,2005]上有402個解,在[-2005,0]上有400個解,所以函數(shù)y=f(x)在[-2005,2005]上有802個解.