高中数学函数与方程知识点总结例题及解析高考真题及答案

函数与方程

【知识梳理】

1、函数零点的定义

（1）对于函数)(x f y =，我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。

（2）方程0)(=x f 有实根⇔函数()y f x =的图像与x 轴有交点⇔函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点，有几个零点，就是判断方程0)(=x f 是否有实数根，有几个实数根。函数零点的求法：解方程0)(=x f ，所得实数根就是()f x 的零点 （3）变号零点与不变号零点

①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号，则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号，则称该零点为函数()f x 的不变号零点。

③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线，则0)()(

2、函数零点的判定

（1）零点存在性定理：如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是连续不断的曲线，并且有()()0f a f b ⋅<，那么，函数)(x f y =在区间(),a b 内有零点，即存在),(0b a x ∈，使得0)(0=x f ，这个0x 也就是方程0)(=x f 的根。

（2）函数)(x f y =零点个数（或方程0)(=x f 实数根的个数）确定方法

① 代数法：函数)(x f y =的零点⇔0)(=x f 的根；

②（几何法）对于不能用求根公式的方程，可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来，并利用函数的性质找出零点。

（3）零点个数确定

0∆>⇔)(x f y =有2个零点⇔0)(=x f 有两个不等实根； 0∆=⇔)(x f y =有1个零点⇔0)(=x f 有两个相等实根；

0∆<⇔)(x f y =无零点⇔0)(=x f 无实根；对于二次函数在区间[],a b 上的零点个数，要结合图像进行确定.

1、 二分法

（1）二分法的定义:对于在区间[,]a b 上连续不断且()()0f a f b ⋅<的函数()y f x =,通过不断地把函数()y f x =的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法; （2）用二分法求方程的近似解的步骤:

① 确定区间[,]a b ,验证()()0f a f b ⋅<,给定精确度ε; ②求区间(,)a b 的中点c ;

③计算()f c ;

(ⅰ)若()0f c =,则c 就是函数的零点;

(ⅱ) 若()()0f a f c ⋅<,则令b c =(此时零点0(,)x a c ∈); (ⅲ) 若()()0f c f b ⋅<,则令a c =(此时零点0(,)x c b ∈);

④判断是否达到精确度ε,即a b ε-<,则得到零点近似值为a (或b );否则重复②至④步.

【经典例题】

1．函数3

()=2+2x

f x x -在区间(0,1)内的零点个数是 （ ）

A 、0

B 、1

C 、2

D 、3 2．函数 f (x )＝2x ＋3x 的零点所在的一个区间是 ( )

A 、(－2，－1)

B 、(－1,0)

C 、(0,1)

D 、(1,2) 3．若函数=)(x f x a x a -- (0a >且1a ≠)有两个零点，则实数a 的取值范围是 .

4．设函数f (x )()x R ∈满足f (x -)=f (x )，f (x )=f (2-x )，且当[0,1]x ∈时，f (x )=x 3.又函数g (x )= |x cos ()x π|，则函数h (x )=g (x )-f (x )在13[,]22

-上的零点个数为 （ ） A 、5 B 、6 C 、7 D 、8 5．函数2

()cos f x x x =在区间[0,4]上的零点个数为 （ ）

A 、4

B 、5

C 、6

D 、7

6．函数()cos f x x x =

-在[0,)+∞内 （ ）

A 、没有零点

B 、有且仅有一个零点

C 、有且仅有两个零点

D 、有无穷多个零点

7．对实数a 和b ，定义运算“?”：a ?b ＝⎩⎪⎨⎪⎧

a ，a －

b ≤1，

b ，a －b >1.

设函数f (x )＝(x 2－2)?(x －x 2)，x ∈R ，若函数y ＝f (x )

－c 的图象与x 轴恰有两个公共点，则实数c 的取值范围是 ( )

A 、(－∞，－2]∪⎝⎛⎭⎫－1，32

B 、(－∞，－2]∪⎝⎛⎭⎫－1，－34

C 、⎝⎛⎭⎫－1，14∪⎝⎛⎭⎫14，＋∞

D 、⎝⎛⎭⎫－1，－34∪⎣⎡⎭

⎫1

4，＋∞ 8．已知函数f x （）=log (0a 1).a x x b a +-≠＞，且当2＜a ＜3＜b ＜4时，函数f x （）的零点

*0(,1),,n=x n n n N ∈+∈则 .

9．求下列函数的零点：

（1）3

2

()22f x x x x =--+； （2）4

()f x x x

=-

. 10．判断函数y ＝x 3－x －1在区间[1,1.5]内有无零点，如果有，求出一个近似零点(精确度0.1)．

【课堂练习】

1、在下列区间中，函数()43x

f x e x =+-的零点所在的区间为 （ ）

A 、1(,0)4-

B 、1(0,)4

C 、11(,)42

D 、13(,)24

2、若0x 是方程lg 2x x +=的解，则0x 属于区间 （ ） A 、(0,1) B 、(1,1.25) C 、(1.25,1.75) D 、(1.75,2)

3、下列函数中能用二分法求零点的是 ( )

4、函数f ()x =2x +3x 的零点所在的一个区间是 （ ） A ．（-2,-1） B 、（-1，0） C 、（0，1） D 、（1，2）

5、设函数f ()x =4sin （2x+1）-x ，则在下列区间中函数f ()x 不存在零点的是 （ ） A 、[-4,-2] B 、[-2,0] C 、[0,2] D 、[2,4]

6、函数()x f =x -cos x 在[0，∞+﹚内 （ ）

A 、没有零点

B 、有且仅有一个零点

C 、有且仅有两个零点

D 、有无穷多个零点 7、若函数()f x 的零点与()422x

g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25，则()f x 可以是（ ） A 、()41f x x =- B 、2()(1)f x x =- C 、()1x

f x e =- D 、1()ln()2

f x x =- 8、下列函数零点不宜用二分法的是 ( )

A 、3()8f x x =-

B 、()ln 3f x x =+

C 、2()2f x x =++

D 、2

()41f x x x =-++

9、函数f(x)=log 2x+2x-1的零点必落在区间 （ ）

A 、⎪⎭

⎫ ⎝⎛41,81

B 、⎪⎭

⎫

⎝⎛21,41

C 、⎪⎭

⎫

⎝⎛1,21

D 、(1,2)

10、01

lg =-

x

x 有解的区域是 （ ） A 、(0,1] B 、(1,10]

C 、(10,100]

D 、(100,)+∞

11、在下列区间中，函数()e 43x f x x =+-的零点所在的区间为 （ ）

A 、1(,0)4-

B 、 1(0,)4

C 、11(,)42

D 、13(,)24

12、函数2()log f x x x π=+的零点所在区间为（ ）

A 、1[0,]8

B 、11[,]84

C 、11[,]42

D 、1[,1]2

13、设()833-+=x x f x

,用二分法求方程()2,10833∈=-+x x x

在内近似解的过程中得

()()(),025.1,05.1,01<>

A 、(1,1.25)

B 、(1.25,1.5)

C 、(1.5,2)

D 、不能确定 14、设函数()4sin(21)f x x x =+-，则在下列区间中函数()f x 不．

存在零点的是（ ）