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函数的零点个数的判断方法

2019-11-07向正银

中学生数理化·高一版 2019年10期
关键词:增函数交点实数

■向正银

对于函数y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的实数x叫作函数y=f(x)(x∈D)的零点。函数的零点个数问题是高考命题的一个热点,解答这类问题需要与函数的图像与性质相结合求解。

一、方程法

例1已知分段函数f(x)=则函数f(x)的零点是( )。

解:当x≤1时,由f(x)=2x-1=0,解得x=0;当x>1时,由f(x)=2-log2x=0,解得x=4。

故函数f(x)的零点是0和4。应选D。

对于函数y=f(x),令f(x)=0,若能求出解,则有几个解就有几个零点。本题是求分段函数的零点,可分别解指数方程与对数方程得出结果。

二、定理法

例2设f(x)=x3+b x+c是[-1,1]上的增函数,且,则方程f(x)=0在[-1,1]内( )。

A.可能有3个实数根

B.可能有2个实数根

C.有唯一的实数根

D.没有实数根

解:由f(x)在[-1,1]上是增函数,且,可知函数f(x)在上有唯一的零点,所以方程f(x)=0在[-1,1]上有唯一的实数根。应选C。

零点存在性定理成立的两个条件:一是函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线;二是f(a)·f(b)<0。这两个条件缺一不可,如果其中一个条件不成立,那么就不能使用该定理。

三、图像法

例3函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数为( )。

A.1 B.2

C.3 D.4

解:令f(x)=2x|log0.5x|-1=0,可得

分别设函数y=g(x)=|log0.5x|和函数在同一平面直角坐标系中画出函数y=g(x)与y=h(x)的图像(简图),如图1所示。

图1

由图1可知,两个函数图像一定有2个交点,因此函数f(x)有2个零点。应选B。

解答本题时,需要把求函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数转化为函数g(x)=|log0.5x|与的图像的交点个数来求解,这也是转化与化归思想的具体应用。

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