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1、第二讲函数与方程A:题型一判断给定函数有无零点以及零点个数的确定1.判断下列函数在给定区间上是否存在零点:(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];(2)f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2];(3)f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3].解(1)方法一因为f(1)=-20<0,f(8)=22>0,所以f(1)·f(8)<0,故f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8]存在零点.方法二令x2-3x-18=0,解得x=-3或6,所以函数f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8]存在零点.(2)∵f(-1)=-1<0,f(2)=5>0,∴f(x)=x3
2、-x-1,x∈[-1,2]存在零点.(3)∵f(1)=log2(1+2)-1>log22-1=0.f(3)=log2(3+2)-3<log28-3=0.∴f(1)·f(3)<0故f(x)=log2(x+2)-x在x∈[1,3]上存在零点.2.求下列函数的零点:(1)y=x3-7x+6;(2)y=x+-3.解(1)∵x3-7x+6=(x3-x)-(6x-6)=x(x2-1)-6(x-1)=x(x+1)(x-1)-6(x-1)=(x-1)(x2+x-6)=(x-1)(x-2)(x+3)解x3-7x+6=0,即(x-1)(x-2)(x+3)=0可得x1=-3,x2=1,x
3、3=2.∴函数y=x3-7x+6的零点为-3,1,2.(2)∵x+解x+即=0,可得x=1或x=2.∴函数y=x+-3的零点为1,2.(3);(4)(5)(6)(7)(8)(9)2.(1)求函数的零点的个数;答案1(2)求函数的零点的个数;(3)求函数的零点的个数;(4)求方程在区间[-1,3]内至少有几个实数解;7(5)求函数在[0,2]上的零点的个数;(6)方程在[1,5]内的实数解至少有多少个?题型二一元二次方程根的分布,或二次函数零点问题1.(1)若函数没有零点,求实数a的取值范围;(2)若方程只有一个解,求a的取值范围;(3)函数的一个零点在原点,求m的值;(
4、4)若函数f(x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,求实数a的值;解(1)若a=0,则f(x)=-x-1,令f(x)=0,即-x-1=0,得x=-1,故符合题意;若a≠0,则f(x)=ax2-x-1是二次函数,故有且仅有一个零点等价于Δ=1+4a=0,解得a=-,综上所述a=0或a=-.2.一元二次方程根的分布问题(1)关于的方程有两个实根,且一个大于1,一个小于1,求的取值范围;(2)关于的方程有两个实根,在[1,3]之外,求的取值范围;(3)关于的方程有两个实根,在[0,4)内,求的取值范围;(4)关于的方程有两个实根,在[0,4)内,求的取值范围;(5)若方程在(0,1
5、)内恰有一个解,求a的取值范围;(6)判定方程有两个相异的实数解,且一个大于5,一个小于2。(7)若方程的两个根都大于2,求m的取值范围;(8)关于x的方程有且仅有一根在[-1,1]内,求m的取值范围;(9)关于x的方程两个不同的实根均在[-1,1]内,求m的取值范围;(10)关于x的方程两个负根,求k的取值范围;7(11)若函数的图像与x轴有两个交点,求m的取值围;3.(1)若函数的两个零点是2和-4,求的a,b的值;(2)若函数有一个零点是2,求函数的零点;(3)若函数的两个零点是2和3,求函数的零点;答案-,-(4)关于x的实系数方程x2-ax+2b=0的一根在区间[0,1]
6、上,另一根在区间[1,2]上,则2a+3b的最大值为.答案9(2)若函数f(x)=
7、4x-x2
8、+a有4个零点,求实数a的取值范围.解:(2)若f(x)=
9、4x-x2
10、+a有4个零点,即
11、4x-x2
12、+a=0有四个根,即
13、4x-x2
14、=-a有四个根.8分令g(x)=
15、4x-x2
16、,h(x)=-a.作出g(x)的图象,由图象可知如果要使
17、4x-x2
18、=-a有四个根,那么g(x)与h(x)的图象应有4个交点.12分故需满足0<-a<4,即-4<a<0.∴a的取值范围是(-4,0).题型三用二分法求函数的零点1.如图所示的函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中交点横坐标
19、的是 (填序号).答案①③2.用二分法求函数f(x)=x3-x-1在区间[1,1.5]内的一个零点(精确度0.1).解由于f(1)=1-1-1=-1<0,f(1.5)=3.375-1.5-1=0.875>0,∴f(x)在区间[1,1.5]上存在零点,取区间[1,1.5]作为计算的初始区间,用二分法逐次计算列表如下:端(中)点坐标中点函数值符号零点所在区间
20、an-bn
21、0.51.25f(1.25)<00.251.375f(1.375)>