每日一题|函数零点个数的判断

小数老师 2015-12-14 17:00

小数老师说

每天编辑这么一道题,确实不简单啊,说的简单了,怕同学们还是看不明白,说的多了,又怕同学们嫌啰嗦,这个度确实不是很好把握呢!有什么建议,同学们多多提一下啊!这样,小数老师才知道接下来该怎么走呢!

分析

本题首先是一道函数零点的问题,此时,我们就要搜索大脑函数零点都有哪些内容,然后才能具体问题具体分析;其次,小数老师提醒,函数零点是近几年高考的热点问题,同学们一定要好好的研究这种类型题,因为要考察这种题目,一般属于中等偏上的题目,但还是有迹可循的。

回顾

(1)函数零点,对于函数y=f(x),若存在a,使得f(a)=0,则x=a称为函数y=f(x)的零点;

(2)零点的存在定理:若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是一条不间断的曲线,且f(a)f(b)

注意:函数的零点存在性定理,是零点存在的充分条件,而不是必要条件,所以,一定要注意。例如:y=2-|x|在区间(-3,3)上也是连续的曲线,当x取正负3时,函数值均小于0,那就不存在零点了吗?非也。此函数在(-3,3)区间上还有2个零点。

所以,在导数大题中,如果遇到函数零点个数的问题,在使用零点的存在性定理时,还要注意函数的单调性。

(3)零点问题的转化:可以转化为函数与x轴交点的横坐标;或者转化为对应方程的根;还可以转化为两函数的交点的横坐标。所以,如果考察函数的零点个数,只需要看此函数与x轴有几个交点,或者对应方程有几个根,或者两个函数有几个交点即可。

(4)对于此题,直觉转化为函数f(x)与函数g(x)的交点个数,但是,这么做却不妥,原因是两个函数的图像均不好画,转化为两函数交点难度有点大,那么到底应该作何转化呢?接下来就要就这个题目好好分析了。

解析

首先研究函数g(x)的解析式

∵g(x)=b-f(2-x),

∴下面先求f(2-x),

当2-x≤2,即x≥0时,f(2-x)=2-|2-x|,但是此时还不能算完成,因为绝对值符号还在,所以,对于此时的解析式,得想办法把绝对值符号去掉,所以接下来还需分段。

当0≤x0,所以f(2-x)=2-|2-x|=2-(2-x)=x,

当x≥2时,2-x≤0,所以f(2-x)=2-|2-x|=2-[-(2-x)]=4-x;

当2-x>2,即x

此时f(2-x)的解析式已经求出来了,接下来就是转化条件了。

若函数y=f(x)-g(x)恰有4个零点,由此条件可得y=f(x)-g(x)= f(x)- b-f(2-x)= f(x) -f(2-x)-b,此时函数恰有4个零点可以转化为方程f(x) -f(2-x)-b=0有4个根,进一步转化为方程f(x) -f(2-x)=b有4个根,再进一步转化为函数y= f(x) -f(2-x)与函数y=b有4个交点。

令h(x)= f(x) -f(2-x),通过上面可以求出h(x)的解析式,此时要注意,因为f(x) 与f(2-x)均是分段函数,所以做差时,需要找公共区间才能做差,因此对于函数f(x) 也得把绝对值符号去掉,这个同学们可以自己去,比较简单。

求出函数h(x)的解析式为,

画出图像,

找到两个抛物线的最低点(配方即可)

所以,由图可知,当b=7/4或b>2时,h(x)=b,有2个交点;

当b=2时,h(x)=b,有无数个交点;

当7/4

所以答案选择D。

本文为小数老师原创,转载请注明出处,题目来源2015年天津卷理科高考题。

更多内容关注高中数学微信公众号:gaozhongshu-xue

小数老师 2015-12-14 17:00

小数老师说

每天编辑这么一道题,确实不简单啊,说的简单了,怕同学们还是看不明白,说的多了,又怕同学们嫌啰嗦,这个度确实不是很好把握呢!有什么建议,同学们多多提一下啊!这样,小数老师才知道接下来该怎么走呢!

分析

本题首先是一道函数零点的问题,此时,我们就要搜索大脑函数零点都有哪些内容,然后才能具体问题具体分析;其次,小数老师提醒,函数零点是近几年高考的热点问题,同学们一定要好好的研究这种类型题,因为要考察这种题目,一般属于中等偏上的题目,但还是有迹可循的。

回顾

(1)函数零点,对于函数y=f(x),若存在a,使得f(a)=0,则x=a称为函数y=f(x)的零点;

(2)零点的存在定理:若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是一条不间断的曲线,且f(a)f(b)

注意:函数的零点存在性定理,是零点存在的充分条件,而不是必要条件,所以,一定要注意。例如:y=2-|x|在区间(-3,3)上也是连续的曲线,当x取正负3时,函数值均小于0,那就不存在零点了吗?非也。此函数在(-3,3)区间上还有2个零点。

所以,在导数大题中,如果遇到函数零点个数的问题,在使用零点的存在性定理时,还要注意函数的单调性。

(3)零点问题的转化:可以转化为函数与x轴交点的横坐标;或者转化为对应方程的根;还可以转化为两函数的交点的横坐标。所以,如果考察函数的零点个数,只需要看此函数与x轴有几个交点,或者对应方程有几个根,或者两个函数有几个交点即可。

(4)对于此题,直觉转化为函数f(x)与函数g(x)的交点个数,但是,这么做却不妥,原因是两个函数的图像均不好画,转化为两函数交点难度有点大,那么到底应该作何转化呢?接下来就要就这个题目好好分析了。

解析

首先研究函数g(x)的解析式

∵g(x)=b-f(2-x),

∴下面先求f(2-x),

当2-x≤2,即x≥0时,f(2-x)=2-|2-x|,但是此时还不能算完成,因为绝对值符号还在,所以,对于此时的解析式,得想办法把绝对值符号去掉,所以接下来还需分段。

当0≤x0,所以f(2-x)=2-|2-x|=2-(2-x)=x,

当x≥2时,2-x≤0,所以f(2-x)=2-|2-x|=2-[-(2-x)]=4-x;

当2-x>2,即x

此时f(2-x)的解析式已经求出来了,接下来就是转化条件了。

若函数y=f(x)-g(x)恰有4个零点,由此条件可得y=f(x)-g(x)= f(x)- b-f(2-x)= f(x) -f(2-x)-b,此时函数恰有4个零点可以转化为方程f(x) -f(2-x)-b=0有4个根,进一步转化为方程f(x) -f(2-x)=b有4个根,再进一步转化为函数y= f(x) -f(2-x)与函数y=b有4个交点。

令h(x)= f(x) -f(2-x),通过上面可以求出h(x)的解析式,此时要注意,因为f(x) 与f(2-x)均是分段函数,所以做差时,需要找公共区间才能做差,因此对于函数f(x) 也得把绝对值符号去掉,这个同学们可以自己去,比较简单。

求出函数h(x)的解析式为,

画出图像,

找到两个抛物线的最低点(配方即可)

所以,由图可知,当b=7/4或b>2时,h(x)=b,有2个交点;

当b=2时,h(x)=b,有无数个交点;

当7/4

所以答案选择D。

本文为小数老师原创,转载请注明出处,题目来源2015年天津卷理科高考题。

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