比较指数函数值、对数函数值、幂函数值的大小有三种方法:一是根据同类函数的单调性进行比较;二是采用中间值0或1等进行比较;三是将对数式转化为指数式,或将指数式转化为对数式,通过转化进行比较.
1.(2016·南通二调)已知函数f (x )=log a (x +b )(a >0,a ≠1,b ∈R )的图象如图
3-1所示,则a +b 的值是________.
图3-1
9
2
[由题图可知 ⎩
⎪⎨
⎪⎧
log a b -=0,log a b =-2,解得b =4,a =12,∴a +b =9
2
.]
2.(2016·镇江期中)若4x
-5×2x
+6≤0,则函数f (x )=2x
-2-x
的值域是________.
⎣⎢⎡⎦
⎥⎤32,83 [由4x -5×2x +6≤0得2≤2x ≤3,
令2x
=t ,则t ∈[2,3], ∴f (t )=t -1t
.
又f (t )在[2,3]上单调递增,故
f (2)≤f (t )≤f (3),即f (t )∈⎣
⎢⎡⎦
⎥⎤32,8
3
.] 题型二| 函数的零点问题
(1)(2016·镇江模拟)若函数f (x )=cos x -x 的零点在区间(k -1,k )(k ∈Z )
内,则k =________.
(2)(2016·南京一模)设f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=2x
+m
2
x ,设g (x )=
⎩⎪⎨⎪⎧
f x ,x >1,
f
-x ,x ≤1,
若函数y =g (x )-t 有且只有一个零点,则实数t 的取值范围是
________.
(1)1 (2)⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-32,32 [(1)∵f (x )=cos x -x ,
∴f ′(x )=-sin x -1≤0,
∴f (x )在R 上是单调递减函数,∴f (x )至多有一个零点,
又f (0)=1,f (1)=cos 1-1<0,∴f (x )在(0,1)内存在唯一零点,由题意可知k =1. (2)由f (x )为R 上的奇函数可知,f (0)=0,即1+m =0,m =-1. ∴f (x )=2x
-12
x ,
∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
2x
-1
2
x ,x >1,1
2x
-2x
,x ≤1.
又当x >1时,g (x )为增函数, ∴g (x )>g (1)=2-12=3
2,
当x ≤1时,g (x )为减函数, ∴g (x )≥g (1)=-⎝ ⎛⎭
⎪⎫2-12=-32. 要使g (x )-t =0有且只有一解,即函数y =g (x )与y =t 的图象只有一个交点(图略),故-32≤t ≤3
2
.]
【名师点评】 1.确定函数零点存在区间及个数的两个方法: (1)利用零点存在性判定定理;
(2)利用数形结合法.当方程两端所对应的函数类型不同或对应的函数解析式为绝对值、分式、指数、对数及三角函数式时,常用数形结合法求解.
2.解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.
1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
2x
,x ≥2,x -3,0实根,则实数k 的取值范围是________.
0在R 上单调递增;函数y =2x 在[2,+∞)上单调递减,
又因为x =2时,(x -1)3
=1且2x
=1,所以f (x )的最大值为1,对应点为(2,1),
又y =kx 过原点(0,0),所以k =1-02-0=12.可见02.]
2.函数f (x )=2x
|log 0.5x |-1有________个零点.
2 [令f (x )=2x
|log 0.5x |-1=0,可得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x .
在同一坐标系下分别画出函数y =|log 0.5x |与y =⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x
的图象,如图所示.由图象知,