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高中函数零点问题难题_高考函数零点问题
tamoadmin 2024-06-14 人已围观
简介1.函数的零点个数怎么求2.高中数学,函数零点问题3.求函数零点个数的方法答:1.零点的定义:若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号不同,即f(a)·f(b)0,则在区间[a,b]内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间[a,b]内至少有一个实数解; 2.f(a)·f(b)0是关键点,高考选择题,讲究快速计算,寻求各种
1.函数的零点个数怎么求
2.高中数学,函数零点问题
3.求函数零点个数的方法
答:1.零点的定义:若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号不同,即f(a)·f(b)≤0,则在区间[a,b]内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间[a,b]内至少有一个实数解;
2.f(a)·f(b)≤0是关键点,高考选择题,讲究快速计算,寻求各种技巧,考察学生对某些数学定义的掌握情况,不一定要解出函数的解,而是需要知道大致的范围;
3.7.8两题,只要分别将区间的上下限代入函数,将两个函数值相乘,看是否小于零就好,小于零就是正确答案;
4.有些答案可能有连个都能得到f(a)·f(b)≤0,娶区间最小那个;
函数的零点个数怎么求
函数在一个严格单调的区间上最多有一个零点,若函数f(x)在[a,b]上严格单调,且f(a)·f(b)<0,那么函数f(x)在区间(a,b)上有且仅有一个零点。对于一般的函数,求零点的方式是先求其导数,判断函数的单调区间分别是什么,然后再判断单调区间的两个端点的函数值,若两个端点的函数值异号,则有一个零点。
按照这个说法,要有三个零点,那么至少要有三个单调区间,且每个区间的两个端点的函数值均异号。比如f(x)=x^3-x
高中数学,函数零点问题
f(x)=0求零点个数
方法一
令y=f(x),对其求导,得出函数在各区间的单调性。
通过观察定义域左右端的极限,非连续点的左右极限以及各驻点的函数值,配合单调性就能得出零点个数。
比如lnx–1/(x–1)=0零点个数
令f(x)=lnx–1/(x–1)
函数在x=1处不连续
f'(x)=1/x+1/(x–1)?>0
所以函数在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递增
lim(x→0) f(x)=–∞
lim(x→1–) f(x)=+∞
lim(x→1+) f(x)=–∞
lim(x→+∞) f(x)=+∞
根据单调性,函数f(x)在(0,1)上必存在一个零点,(1,+∞)上必存在一个零点
所以f(x)=0有两个零点
方法二
就是数形结合将零点问题转化为两个函数的交点问题,通过研究两个函数性质画出图像得出交点个数。
比如lnx–1/(x–1)=0
lnx=1/(x–1)
就可以转化为f(x)=lnx与g(x)=1/(x–1)的交点问题
画出图像可得出有两个交点,即原方程有两个零点。
求函数零点个数的方法
函数F(x)=f(x)-sinx在区间-π到π上的零点个数
即f(x)与sinx的图像的交点个数
而f(x)为定义域R上的奇函数,f(0)=0 且x>0时f(x)=(1/2)^x 有两个交点
则由奇函数的相关性质知x<0时f(x)=-2^x 有两个交点
所以共有5个交点
即函数F(x)=f(x)-sinx在区间-π到π上的零点个数为5
是函数 ? 时 ? 的取值.在函数图象上即是 ? 图象与 ? 交点横坐标.
所以我们求零点,可以从两方面入手:①求 ? 的解;②求 ? 图象横截距.
我们看一下有哪些具体方法:
①解方程:通过解方程 ? 得到零点;
②数形结合:这是经常用到的分析方法,特别是选填题中得到广泛应用;
③零点存在定理:用零点存在定理来确定某区间是否有零点,这是解答题中的重要方法;
④求零点个数:求零点个数时,就要判断每个单调区间,同时还要判断个单调区间的零点存在性.
而具体解答题的过程中,我们也会遇到函数较复杂,先将复杂问题转化为简单问题,再选择合适的方法来求零点.
我们来看一个具体的例子.
例1(2018全国2卷文数21-2)已知函数?,
证明: ? 只有一个零点.
分析 ? 是一个含参的三次函数,貌似是一个三次函数求零点个数问题,但是带着参数问题就变复杂了,所以这个时候可以转化一下,分离参数为求: ? 的解个数问题.进一步转化为函数?的零点个数问题.
解析因为 ? 恒成立.所以 ? 零点个数等价于函数函数?的零点个数问题.
先判断 ? 单调性,用导数法: ? ,
当且仅当 ? 时 ? ,
单调递增.所以 ? 至多有一个零点,从而 ?至多有一个零点.又因为 ? , ? ,
所以 ? 恰有一个零点.
小结分离参数读者们应该还好理解,为什么要选择 ? 就是一脸懵了.这属于找点的内容(内点定理),我们后面专门花章节来讲解这个内容.我们还是先理解零点存在定理的应用.
本节我们重点讲解求零点个数问题的求法,近年高考也是热点题型,也是我们零点问题将面临的重点问题.
例2(2019全国2卷理数20-1改编)已知函数 ? ,求 ? 的零点个数.
分析求零点个数问题,我们要求函数的单调区间,然后判断每一个单调区间的零点存在性.
解析 ? 定义域为 ? ,而 ? ,
由和差法: ? 和 ? 在?上都是单调递增了,
所以 ? 在?单调递增;
在 ? 上 ? 单调递增,当 ? 时, ? ,
当 ? 时, ? ,
由零点存在定理和单调性, ? 在 ? 有唯一零点,
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