高考数学必刷压轴小题(选择+填空) 专题19 利用图象求解函数零点问题 (新高考地区专用)
展开高考二轮数学复习策略
第二轮复习的首要任务是把整个高中基础知识有机地结合在一起,构建出高中数学知识的结构图。下面,小编给大家带来高考数学二轮复习策略,效果是十分显著的哦!
1、明确模拟练习的目的。不但检测知识的全面性、方法的熟练性和运算的准确性,更是训练书写规范,表述准确的过程。
2、查漏补缺,以“错”纠错。每过一段时间,就把“错题笔记”或标记错题的试卷有侧重的看一下。查漏补缺的过程也就是反思的过程,逐渐实现保强攻弱的目标。
3、严格有规律地进行限时训练。特别是强化对解答选择题、填空题的限时训练,将平时考试当作高考,严格按时完成,并在速度体验中提高正确率。
4、保证常规题型的坚持训练。做到百无一失,对学有余力的学生,可适当拓展高考中难点的训练。
5、注重题后反思总结。出现问题不可怕,可怕的是不知道问题的存在,在复习中出现的问题越多,说明你距离成功越近,及时处理问题,争取“问题不过夜”。
6、重视每次模拟考试的临考前状态的调整及考后心理的调整。以平和的心态面对高考。
专题19 利用图象求解函数零点问题
【方法点拨】
1.函数的零点就是函数图象与x轴交点的横坐标,解决实际问题时,往往需分离函数,将零点个数问题转化为两个函数图象交点个数问题,将零点所在区间问题,转化为交点的横坐标所在区间问题.
2.利用图象法解决零点问题,分离函数的基本策略是:一静一动,一直一曲,动直线、静曲线.
3. 利用图象法解决零点问题时,作图时要注意运用导数等相关知识分析函数的单调性、奇偶性、以及关键点线(如渐进线),以保证图像的准确.
【典型题示例】
例1 已知函数若函数 ()恰有4个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由,结合已知,将问题转化为与有个不同交点,分三种情况,数形结合讨论即可得到答案.
【解析】注意到,所以要使恰有4个零点,只需方程恰有3个实根即可,
令,即与的图象有个不同交点.
因为,
当时,此时,如图1,与有个不同交点,不满足题意;
当时,如图2,此时与恒有个不同交点,满足题意;
当时,如图3,当与相切时,联立方程得,
令得,解得(负值舍去),所以.
综上,的取值范围为.
故选:D.
点评:
本题是一道由函数零点个数求参数的取值范围的问题,其基本思路是运用图象,将零点个数问题转化为两函数图象交点个数,考查函数与方程的应用、数形结合思想、转化与化归思想、导数知识、一元二次方程、极值不等式、特值等进行分析求参数的范围.
例2 已知函数,若函数有三个零点,则实数k的取值范围是__________.
【答案】
【解析】作与图象,
由得
由得,对应图中分界线①;
由过点得,对应图中分界线②;
当与相切于时,因为,所以,对应图中分界线③;
因为函数有三个零点,所以实数k的取值范围是
故答案为:
例3 已知函数与的零点分别为 和.若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】将问题转化为函数与函数和交点的大小问题,作出函数图像,观察图像可得结果.
【解析】由,得,
对于函数,在上单调递增,在上单调递减,
由,得,
对于,得在上单调递增,在上单调递减,最大值为,其图像如图,
令得,
要,则直线要在点下方,
,
∴实数的取值范围是.
例4 已知函数,若函数有且仅有四个不同的零点,则实数k的取值范围是 .
【答案】(27,+∞)
【解析】易知是偶函数,
问题可转化为有且仅有两个不同的零点.
分离函数得,由图形易知k>0,
问题进一步转化为有两个交点问题.
设两个函数图象的公切点为
则,解得,
所以当时,即k>27时,上述两个函数图象有两个交点
综上所述,实数k的取值范围是(27,).
例5 已知函数,若函数有四个不同的零点,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【解析】是偶函数,问题转化为,即()有两个零点
易知,两边均为曲线,较难求解.
两边取自然对数,,即
问题即为:与有两个交点
先考察直线与相切,即只有一点交点的“临界状态”
设切点为,则,解得,此时切点为
代入
再求与有两个交点时,m的取值范围
由图象知,当在直线下方时,满足题意
故,解之得,此时也符合
所以实数m的取值范围是.
点评:
取对数的目的在于“化双曲为一直一曲”,简化了运算、难度,取对数不影响零点的个数.
例6 若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】本题的难点是“分离函数”,函数分离的是否恰当、易于进一步解题,是分离时应综合考虑的重要因素,也是学生数学素养、能力的综合体现.本例中,可将已知变形为下列多种形式:、,,···,但利用较简单.
【解析】易知0是函数一个的零点,当x≠0时,可化为,考虑与有且只有两个非零零点. 如下图,
利用导数知识易得:
由图象得:或,解之得: 或
所以实数的取值范围为.
例7 已知函数,.若关于x的方程有四个不相等的实数解,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】从结构上看,首先考虑“对化指”,方程,属于复合函数的零点问题,内函数是指数型,外函数是二次函数.设,,则为偶函数,研究 “一半”, 令,x>0,则关于t的方程在(,)内有两个不相等的实根,分离参数,利用“形”立得.
【解析】方程
令,,则显然为偶函数,
所以方程有四个实根函数,x>0有两个零点,
令,x>0,则关于t的方程,
即在(,)内有两个不相等的实根,
结合函数,的图像,得,
即,
则实数a的取值范围是.
【巩固训练】
1. 已知函数有零点,则实数的取值范围是____________.
2. 已知函数有四个零点,则实数的取值范围是__________.
3. 已知e为自然对数的底数,若方程|xlnx—ex+e|=mx在区间[,e2]上有三个不同实数根,则实数m的取值范围是________.
4.已知关于x的方程有三个不同的实数解,则实数k的取值范围是______
5.已知函数有两个零点,函数有两个零点,满足,则实数的取值范围为 .
6.已知函数,若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是_____.
7.已知函数,(其中是非零实数),若函数与函数的图象有且仅有两个交点,则的取值范围为 .
8.已知函数有四个零点,则实数 的取值范围是__________.
A. B.
C. D.
9.已知函数,,若关于的方程有且仅有三个不同的实根,且它们成等差数列,则实数取值的集合为 .
【答案与提示】
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
【解析】方程两边同时除以,令,问题转化为与的图象在区间[,e2]上有三个交点.
∵,
∴当时,,减;当时,,增.
故当时,取得极小值,且.又,,
作出的图象,由图象知实数的取值范围是:.
4.【答案】
【解析】,画图得出k的取值范围.
5.【答案】
6.【答案】
【提示】易知0是其中一个零点,问题转化为与函数有两个不同的零点.
7.【答案】
【提示】转化为函数与函数的图象有且仅有两个交点最简.
8.【答案】 D
【提示】,根据对称性,只需考察有两个零点,得,故有,前两者是保证两方程各自有两解,这里()易漏,它是保证两方程解不相同的.
9.【答案】.
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