吳祖金 李中方
函數(shù)的零點(diǎn)是函數(shù)、方程、圖像的知識(shí)交匯點(diǎn),它充分體現(xiàn)了函數(shù)與方程的關(guān)系,且蘊(yùn)含豐富的數(shù)學(xué)思想。每年高考都有此類題出現(xiàn),下面例析一些??碱}型,供大家學(xué)習(xí)與參考。
題型一:函數(shù)零點(diǎn)的分布
例1 函數(shù)的零點(diǎn)所在的大致區(qū)間是()。
A.(1,2)
B.(2,5)
C.(5,10)
D. (10,+∞)
解:由,可得f(l)=-9<0,
由函數(shù)零點(diǎn)存在性定理,可知函數(shù)f(x)的零點(diǎn)所在的大致區(qū)間是(5,1O),應(yīng)選C。
評(píng)析:函數(shù)y=f(x)在[a,b]上連續(xù),且f(a).f(b)0時(shí),函數(shù)也可能有零點(diǎn)。
題型二:函數(shù)零點(diǎn)與零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判斷
例2 函數(shù),的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()。
A.2
B.3
C.7
D.0
解:由f(x)=0,可得或,解得x=-1或。
所以函數(shù)f(x)共有2個(gè)零點(diǎn),應(yīng)選A。
評(píng)析:對(duì)函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判斷可從以下幾個(gè)方面考慮:(l)結(jié)合函數(shù)圖像;(2)根據(jù)零點(diǎn)存在性定理求某些點(diǎn)的函數(shù)值;(3)利用函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)的零點(diǎn)是否唯一。
題型三:根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的存在情況,求參數(shù)的值或范圍
例3 已知函數(shù)
(l)若函數(shù)y=g(x)-m有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
(2)確定m的取值范圍,使得方程g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根。
解:(1)作出函數(shù)的大致圖像(如圖1)。
由圖像知,若y=g(x)-m有零點(diǎn),則只需m≥2e。所以實(shí)數(shù)m的取值范圍是[2e,+∞)。
(2)若方程g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根,即函數(shù)g(x)與f(x)的圖像有兩個(gè)不同的交點(diǎn)。
再在圖1中作出函數(shù)1的大致圖像(圖略)。因?yàn)椋云鋱D像的對(duì)稱軸為x=e,開(kāi)口向下,最大值為
可知當(dāng),即時(shí),g(x)與f(x)有兩個(gè)不同交點(diǎn),即方程g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根。所以m的取值范圍是
評(píng)析:函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在利用零點(diǎn)求參數(shù)范圍。若方程可解,通過(guò)解方程即可得出參數(shù)的范圍;若方程不易解或不可解,則將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為構(gòu)造函數(shù),利用兩個(gè)函數(shù)圖像的關(guān)系求解,這也體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用。
題型四:二次函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題
例4 已知二次函數(shù)
(l)若a>b>c,且f(1)=0,試證明f(x)必有兩個(gè)零點(diǎn)。
(2)若對(duì)x1,x2∈R,且x1