函數零點問題往往以選擇、填空題形式出現在近幾年的高考試題中,該問題主要考查函數與方程的關系,要求學生能夠運用分類討論、數形結合、轉化與化歸思想來解決函數的零點分布或個數問題,該文從以下幾個方法來探討處理函數零點問題的策略。
方法一、直接法
人教數學必修1在函數零點這一節中:“方程 有實數根 函數 的圖像與 軸有交點 函數 有零點。”由此可知,求函數 的零點,就是直接求方程 的實數根。
例1. (2010年福建卷理4)函數 的零點個數為 ( )A.0 B.1 C.2 D.3
解:當 時,令 解得 ;當 時,令 解得 ,所以已知函數有兩個零點,選C。
備注:利用直接法求函數零點,前提是函數的零點,即方程 的實數根,是我們能夠用代數方法求解的,往往是我們所熟悉的一次、二次、對數、指數等一些初等函數所對應的方程。
方法二、定理法
人教數學必修1中的零點存在定理:如果函數 在區間 上的圖像是連續不斷的一條曲線,并且有 ,那么,函數 在區間 內有零點,即存在 ,使得 ,這個 也就是方程 的根,也就是函數的零點。零點存在定理告訴我們,如果連續函數在區間端點的函數值異號,那么函數在區間內至少有一根(奇數個根)。
例2.(2010年高考天津卷理科2)函數 的零點所在的一個區間是() A.(-2,-1)B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)
解:因為 , ,所以選B。
例3.“ ”是“函數 有零點”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解:若 ,不妨設 則當 時,有 ;當 時,有 。將零點存在定理拓展的非正常區間,有 ,故函數在 必有一根。反之,顯……