2025屆新高考數(shù)學(xué)精準(zhǔn)沖刺復(fù)習(xí) 函數(shù)的零點(diǎn)與方程的解

2025屆新高考數(shù)學(xué)精準(zhǔn)沖刺復(fù)習(xí)函數(shù)的零點(diǎn)與方程的解

1.理解函數(shù)的零點(diǎn)與方程的解的聯(lián)系.2.理解函數(shù)零點(diǎn)存在定理，并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.3.了解用二分法求方程的近似解．考試要求1．函數(shù)的零點(diǎn)(1)概念：對(duì)于一般函數(shù)y＝f(x)，我們把使___________的實(shí)數(shù)x叫做函數(shù)y＝f(x)的零點(diǎn)．(2)幾個(gè)等價(jià)關(guān)系方程f(x)＝0有實(shí)數(shù)根?函數(shù)y＝f(x)的圖象與x軸有交點(diǎn)?函數(shù)y＝f(x)有零點(diǎn)．一、知識(shí)梳理2．函數(shù)零點(diǎn)存在定理如果函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線，且有_______________，那么，函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間__________內(nèi)至少有一個(gè)零點(diǎn)，即存在c∈(a，b)，使得___________，這個(gè)c也就是方程f(x)＝0的解．3．二分法對(duì)于在區(qū)間[a，b]上圖象連續(xù)不斷且_______________的函數(shù)y＝f(x)，通過不斷地把它的零點(diǎn)所在區(qū)間____________，使所得區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn)，進(jìn)而得到零點(diǎn)近似值的方法叫做二分法．1．若連續(xù)不斷的函數(shù)f(x)在定義域上是單調(diào)函數(shù)，則f(x)至多有一個(gè)零點(diǎn)．2．連續(xù)不斷的函數(shù)，其相鄰兩個(gè)零點(diǎn)之間的所有函數(shù)值保持同號(hào)．3．若周期函數(shù)有零點(diǎn)，則必有無窮多個(gè)零點(diǎn)．常用結(jié)論例1

(1)(2024·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)第四次月考)函數(shù)f(x)＝5－2x－lg(2x＋1)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是(

)A．(0，1)

B．(1，2)C．(2，3)

D．(3，4)考點(diǎn)一函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的判定C

二、題型精講D

確定函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的常用方法(1)利用函數(shù)零點(diǎn)存在定理：首先看函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上的圖象是否連續(xù)，再看是否有f(a)·f(b)<0.若有，則函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間(a，b)內(nèi)必有零點(diǎn)．(2)數(shù)形結(jié)合法：通過畫函數(shù)圖象，觀察圖象與x軸在給定區(qū)間上是否有交點(diǎn)來判斷．反思感悟訓(xùn)練1

(1)函數(shù)f(x)＝lnx＋2x－6的零點(diǎn)所在的區(qū)間是(

)A．(1，2)

B．(2，3)C．(3，4)

D．(4，5)B

B由題意得，f(x)＝lnx＋2x－6在定義域內(nèi)單調(diào)遞增，f(2)＝ln2＋4－6＝ln2－2<0，f(3)＝ln3＋6－6＝ln3>0，則f(2)f(3)<0，∴零點(diǎn)在區(qū)間(2，3)上．(2)若a<b<c，則函數(shù)f(x)＝(x－a)(x－b)＋(x－b)(x－c)＋(x－c)(x－a)的兩個(gè)零點(diǎn)分別位于區(qū)間(

)A．(a，b)和(b，c)內(nèi)B．(－∞，a)和(a，b)內(nèi)C．(b，c)和(c，＋∞)內(nèi)D．(－∞，a)和(c，＋∞)內(nèi)A

A函數(shù)y＝f(x)是開口向上的二次函數(shù)，最多有兩個(gè)零點(diǎn)，由于a<b<c，則a－b<0，a－c<0，b－c<0，因此f(a)＝(a－b)(a－c)>0，f(b)＝(b－c)(b－a)<0，f(c)＝(c－a)·(c－b)>0.所以f(a)f(b)<0，f(b)f(c)<0，即f(x)在區(qū)間(a，b)和區(qū)間(b，c)內(nèi)各有一個(gè)零點(diǎn)．(3)函數(shù)f(x)＝log2

x＋x－2的零點(diǎn)所在的區(qū)間為(

)A．(0，1)

B．(1，2)C．(2，3)

D．(3，4)B

B函數(shù)f(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞增，又f(1)＝－1，f(2)＝1，f(1)f(2)<0，故f(x)只有一個(gè)零點(diǎn)，且在區(qū)間(1，2)內(nèi)．(4)已知方程的解在內(nèi)，則k=()A.0B.1C.2D.3構(gòu)建，因?yàn)樵诙x域內(nèi)單調(diào)遞增，故在定義域內(nèi)至多有一個(gè)零點(diǎn)，∴僅在內(nèi)存在零點(diǎn)，即方程的解僅在內(nèi)，故k=1

.A．5

B．4C．3

D．2考點(diǎn)二函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判定D

C

令g(x)≥0，解得x≤150，畫出y＝|f(x)|與y＝g(x)的部分圖象如圖所示．求解函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的基本方法(1)直接法：令f(x)＝0，方程有多少個(gè)解，則f(x)有多少個(gè)零點(diǎn)．(2)定理法：利用定理時(shí)往往還要結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性等．(3)圖象法：一般是把函數(shù)拆分為兩個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)，依據(jù)兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)得出函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)．反思感悟(

)A．0

B．1C．2

D．3C

C令f(x)－2|x|＝0，得f(x)＝2|x|，則函數(shù)y＝f(x)－2|x|的零點(diǎn)個(gè)數(shù)等價(jià)于函數(shù)f(x)與函數(shù)y＝2|x|的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)．作出函數(shù)f(x)與函數(shù)y＝2|x|的圖象如圖所示，由圖象可知，兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2，故函數(shù)y＝f(x)－2|x|的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2.(2)函數(shù)f(x)＝2sinx－sin2x在[0，2π]上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(

)A．2

B．3C．4

D．5B

B由2sinx－sin2x＝0，得sinx＝0或cosx＝1.又x∈[0，2π]，由sinx＝0，得x＝0，π，2π.由cosx＝1，得x＝0，2π.∴f(x)＝0有三個(gè)實(shí)根0，π，2π，即f(x)在[0，2π]上有三個(gè)零點(diǎn)．(3)函數(shù)

的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(

)A．3

B．2C．1

D．0C

C

A.5 B.4 C.3 D.2當(dāng)x≤0時(shí)，x2－1＝0，解得x＝－1；當(dāng)x>0時(shí)，f(x)＝x－2＋lnx在(0，＋∞)上單調(diào)遞增，并且f(1)＝1－2＋ln1＝－1<0，f(2)＝2－2＋ln2＝ln2>0，即f(1)f(2)<0，所以函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2)內(nèi)必有一個(gè)零點(diǎn)，綜上，函數(shù)f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2.(5)(2023·三明模擬)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù)，且f(x－2)＝f(x)，當(dāng)0≤x≤1時(shí)，f(x)＝x，設(shè)函數(shù)g(x)＝f(x)－log7|x|，則函數(shù)g(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為A.6 B.8 C.12 D.14依題意可知，函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù)，且f(x－2)＝f(x)，所以f(x)＝f(－x)＝f(－x－2)＝f(x＋2)，即函數(shù)f(x)是以2為周期的偶函數(shù)，令g(x)＝f(x)－log7|x|＝0，即f(x)＝log7|x|，在同一平面直角坐標(biāo)系中分別作出y＝f(x)和y＝log7|x|的圖象，如圖所示.由圖象可知，兩函數(shù)圖象共有12個(gè)交點(diǎn)，即函數(shù)g(x)共有12個(gè)零點(diǎn).考點(diǎn)三函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用考向1根據(jù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)當(dāng)x>a時(shí)，f(x)＝2x－3單調(diào)遞增，當(dāng)－1<x≤a時(shí)，f(x)＝log2(x＋1)單調(diào)遞增．由題意，若存在實(shí)數(shù)t使得g(x)有兩個(gè)不同的零點(diǎn)，即存在實(shí)數(shù)t，使得方程f(x)＝－t有兩個(gè)不相等的根，即函數(shù)f(x)的圖象與直線y＝－t有兩個(gè)交點(diǎn)，所以當(dāng)點(diǎn)P(a，log2(a＋1))在點(diǎn)Q(a，2a－3)上方，即log2(a＋1)>2a－3時(shí)，符合題意．因?yàn)閘og2(2＋1)>22－3＝1，log2(3＋1)<23－3＝5，結(jié)合y＝2x－3與y＝log2(x＋1)的圖象可得正整數(shù)a的最大值為2.答案：2考向2根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)范圍求參數(shù)答案：(－10，0)1．根據(jù)零點(diǎn)所在區(qū)間求參數(shù)：(1)直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式，再通過解不等式確定參數(shù)范圍．(2)分離參數(shù)，轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值(或值域)問題加以解決．2．已知函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍，常利用數(shù)形結(jié)合法將其轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問題，需準(zhǔn)確畫出兩個(gè)函數(shù)的圖象，利用圖象寫出滿足條件的參數(shù)范圍．反思感悟訓(xùn)練3

(1)已知關(guān)于x的方程ax＋6＝2x在區(qū)間(1，2)內(nèi)有解，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(

)A

A根據(jù)題意可得ax＝2x－6，故問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)y＝ax和y＝2x－6的圖象在x∈(1，2)時(shí)有交點(diǎn)，如圖所示，易知y＝2x－6的圖象的兩個(gè)端點(diǎn)為(1，－4)和(2，－2)，當(dāng)y＝ax過點(diǎn)(1，－4)時(shí)a＝－4，當(dāng)y＝ax過點(diǎn)(2，－2)時(shí)a＝－1，所以a的取值范圍是(－4，－1)．(2)(2024·安康第一次聯(lián)考)若函數(shù)f(x)＝kex－x2＋3有三個(gè)零點(diǎn)，則k的取值范圍為(

)A

法二：當(dāng)k＝0時(shí)，f(x)＝－x2＋3，f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)，不符合題意，排除B和D；當(dāng)k＝－1時(shí)，f(x)＝－ex－x2＋3，因?yàn)閥＝－ex＋3與y＝x2的圖象有兩個(gè)交點(diǎn)，所以f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)，不符合題意，排除C，故選A.(3)若二次函數(shù)f(x)＝x2－2x＋m在區(qū)間(0，4)上存在零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________．二次函數(shù)f(x)的圖象的對(duì)稱軸為x＝1，若在區(qū)間(0，4)上存在零點(diǎn)，只需f(1)≤0且f(4)>0即可，即－1＋m≤0且8＋m>0，解得－8<m≤1.答案：(－8，1]1.(2023·臨沂模擬)函數(shù)f(x)＝lnx＋2x－5的零點(diǎn)所在的區(qū)間是A.(1,2) B.(2,3)C.(3,4) D.(4,5)√由于y＝lnx，y＝2x－5在(0，＋∞)上都單調(diào)遞增，故函數(shù)