2019-2020年高考數學一輪總復習 2.8 函數與方程教案 理 新人教A版.doc

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2019-2020年高考數學一輪總復習 2.8 函數與方程教案 理 新人教A版 典例精析 題型一　確定函數零點所在的區(qū)間 【例1】已知函數f(x)＝x＋log2x，問方程f(x)＝0在區(qū)間[，4]上有沒有實根，為什么？ 【解析】因為f ()＝＋log2＝－2＝－＜0， f(4)＝4＋log24＝4＋2＝6＞0，f()f(4)＜0，又f(x)＝x＋log2x在區(qū)間[，4]是連續(xù)的， 所以函數f(x)在區(qū)間[，4]上有零點，即存在c∈[，4]，使f(c)＝0， 所以方程f(x)＝0在區(qū)間[，4]上有實根. 【點撥】判斷函數f(x)的零點是否在區(qū)間(a，b)內，只需檢驗兩條：①函數f(x)在區(qū)間(a，b)上是連續(xù)不斷的；②f(a)f(b)＜0. 【變式訓練1】若x0是函數f(x)＝x＋2x－8的一個零點，則[x0](表示不超過x0的最大整數)＝　　　. 【解析】因為函數f(x)＝x＋2x－8在區(qū)間(－∞，＋∞)上是連續(xù)不間斷的單調遞增函數，且f(2)f(3)＜0，所以函數f(x)在區(qū)間(2,3)上存在唯一的零點x0，所以[x0]＝2. 題型二　判斷函數零點的個數 【例2】判斷下列函數的零點個數. (1)f(x)＝x2＋mx＋(m－2)； (2)f(x)＝x－4＋log2x. 【解析】(1)由Δ＝m2－4(m－2)＝(m－2)2＋4＞0，得知f(x)＝x2＋mx＋(m－2)＞0有兩個不同的零點. (2)因為函數f(x)＝x－4＋log2x在區(qū)間(0，＋∞)上是連續(xù)不間斷的單調遞增函數，且f(2)f(3)＜0，所以函數f(x)在區(qū)間(0，＋∞)上存在唯一的零點. 【點撥】判斷函數的零點個數有以下兩種方法： (1)方程f(x)＝0的根的個數即為函數f(x)的零點個數； (2)函數f(x)與x軸的交點個數，即為函數f(x)的零點個數； 特殊情況下，還可以將方程f(x)＝0化為方程g(x)＝h(x)，然后再看函數y＝g(x)與y＝h(x)的交點個數. 【變式訓練2】問a為何值時，函數f(x)＝x3－3x＋a有三個零點，二個零點，一個零點？ 【解析】f′(x)＝3x2－3＝0，得x1＝1，x2＝－1，此時f(x)有極大值f(－1)＝2＋a，極小值f(1)＝－2＋a.由圖象(圖略)得知： 當－2＜a＜2時，函數f(x)有三個零點； 當a＝－2或a＝2時，函數f(x)有兩個零點； 當a＜－2或a＞2時，函數f(x)有一個零點. 題型三　利用導數工具研究函數零點問題 【例3】設函數f(x)＝x3＋2x2－4x＋2a. (1)求函數f(x)的單調區(qū)間； (2)關于x的方程f(x)＝a2在[－3,2]上有三個相異的零點，求a的取值范圍. 【解析】(1)f′(x)＝3x2＋4x－4. 由f′(x)＞0，得x＜－2或x＞；由f′(x)＜0，得－2＜x＜. 故f(x)的遞增區(qū)間為(－∞，－2)、(，＋∞)， f(x)的遞減區(qū)間為(－2，). (2)由f(x)＝a2?x3＋2x2－4x－a2＋2a＝0， 令g(x)＝x3＋2x2－4x－a2＋2a. 所以g′(x)＝3x2＋4x－4. 由(1)可知，g(x)在(－∞，－2)和(，＋∞)上遞增，在(－2，)上遞減，故g(x)在[－3， －2]和[，2)上為增函數，在[－2，]上為減函數. 關于x的方程f(x)＝a2在[－3,2]上有三個不同的零點，則 解得－2＜a≤－1或3≤a＜4. 【點撥】(1)先求f′(x)，由f′(x)＝0求出極值點，再討論單調性；(2)利用(1)及函數f(x)的大致圖形，找到滿足題設的a的條件. 【變式訓練3】已知函數f(x)＝＋ax2＋2bx＋c的兩個極值分別為f(x1)和f(x2)，若x1和x2分別在區(qū)間(0,1)與(1,2)內，則的取值范圍為(　　) A.(－1，－) B.(－∞，)∪(1，＋∞) C.(，1) D.(，2) 【解析】因為f′(x)＝x2＋ax＋2b，由題意可知， 畫出a，b滿足的可行域，如圖中的陰影部分(不包括邊界)所示，表示可行域內的點與點D(1,2)的連線的斜率，記為k，觀察圖形可知，kCD＜k＜kBD，而kCD＝＝，kBD＝＝1，所以＜＜1，故選C. 總結提高 函數的零點就是方程的實數根，也就是函數的圖象與x軸的交點的橫坐標，注意零點不是“點”，并不是所有的函數都有零點，或者說不是所有的函數圖象都與x軸有交點.二分法是求一般函數零點的一種通法，但要注意使用二分法的條件.二分法是利用“逐步逼近”的數學思想得到零點的近似值，但二分法也存在局限性，一是二分法一次只能求一個零點，二是在(a，b)內有零點時，未必f(a)f(b)＜0成立，三是二分法計算量較大，常要借助計算器完成.