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新课程下涉及零点存在性问题的归类分析

2016-05-14赵泽民

理科考试研究·高中 2016年6期

赵泽民

零点存在性定理是高中新课标的新增内容,也是近年高考命题的热点;它将高考对函数与方程思想、数形结合思想以及函数、不等式等相关知识的考查充分体现出来.在解决此类问题时,学生必须全面掌握与函数有关的知识,运用好数学思想方法,从学科整体的高度分析问题、解决问题.下面就该问题在高考中的命题视角进行分类例析,供读者参考.

题型一零点大致存在区间的确定

例1(2013年重庆)若a

A.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a,b)内

C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内

解析f(x)是关于x的二次函数,其图象是连续不断的曲线.由于a0,f(b)=(b-c)(b-a)<0,f(c)=(c-a)(c-b)>0.因此有f(a)·f(b)<0,f(b)·f(c)<0.由零点存在性定理知函数f(x)的两零点分别位于区间(a,b)和(b,c)内,故选A.

例2(2012年深圳模拟)已知函数f(x)=x+2x,g(x)=x+lnx,h(x)=x-x-1的零点分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是.

解析令f(x)=0,则函数f(x)的零点即方程x+2x=0的解,也就是函数y=2x与y=-x的图象交点的横坐标.同理,在同一坐标系内画出y=2x,y=lnx,y=-x,y=x,y=x-1的图象如图1,则x1<0

点评函数零点(方程根)所在区间的判断,选择题可考虑用零点存在性定理判断,其他一些题型可利用函数图象求解.解题时,对于常见函数的图象要熟悉,比如二次函数、基本初等函数等,要有数形结合的意识.

题型二零点个数的判断

例3(2014年福建)函数f(x)=x2-2,x≤0,

2x-6+lnx,x>0的零点个数是.

解析当x≤0时,令x2-2=0得x=-2;

当x>0时,注意到f(x)=2x-6+lnx在(0,+∞]上单调递增,且f(1)=-4<0,f(3)=ln3>0,由零点存在性定理知函数f(x)=2x-6+lnx在(0,+∞)上有且只有一个零点.综上,函数f(x)的零点个数为2.

点评解决与分段函数相关的函数零点问题的关键在于“对号入座”,即根据分段函数中自变量取值范围的界定,运用相应的解析……

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