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例析2013年高考中的零点问题纵观2013年全国各个省市的高考题,有9个省市的数学高考题涉及了函数零点问题,且这部分知识往往渗透于综合题中,对思维能力有很高的要求,如何准确、快速地解决这类问题呢?本文试作简单的分析.题型一:函数零点所在区间的判断
例1、(2013年重庆高考题)若则函数的两个零点分别位于区间解:因为,,,且是二次函数.所以的两个零点分别位于区间.点评:运用零点存在性定理判断零点所在区间,必须结合端点函数值的符号和单调性.题型二:函数零点个数的判断例2、(2013年天津高考题)函数的零点个数为解:令,即,设,,在同一个直角坐标中分别作出它们的图像,的图像与的图像的交点个数有两个,故函数的零点个数为2个.点评:对于很难用导数分析函数性质的问题,处理时往往转化为两个简单函数,借助他们图象的交点判定原函数零点个数.例3、(2013年江苏高考试题)设函数其中为实数.若上是单调增函数,试求的零点个数,并证明你的结论.解:当时,必是单调增函数;当时,令解得,则,因为上是单调增函数,所以有,即,结合上述两种情况有,(1)、当,由以及,得存在唯一的零点.(2)、当时,由于的定义域为,所以,故在上是单调增函数,而,且函数是连续函数,由零点存在性定理知,存在唯一的零点.(3)、当时,令,解得,当时,,当时,,故是的最大值点,且最大值为,若即.有一个零点.若,即,有两个零点.实际上,对于,由于,,函数是连续函数,所以上存在零点,又当时,,故上是单调增函数,所以上只有一个零点.下面考虑在上情况,先证为此,我们要证明:当时,,设,则,再设,则,当时,,所以在(上是单调增函数,当时,,从而在上单调增函数,于是当时,,即当时,.当,即时,,又,且函数是连续函数,所以上存在零点,又当时,,故上是单调减函数,所以上只有一个零点.综合(1)、(2)、(3)得当时,的零点个数为1;当时,的零点个数为2.点评:本题用含有参变量的函数及函数零点知识作为载体,考查了分类讨论的数学思想.其需要学生具有很强的分类讨论能力,对函数性质及图像的把握具有一定灵活性、严谨性.题型三:函数交点个数的证明综上所述:关于的方程的不同实数根的个数是3个.点评:本题是以三次函数极值点为载体,与复合函数的零点问题结合.解决此类问题,首先分清复合函数的内外层次,可以由外向里的一层一层研究下去,分步求解层叠的零点,必要时作出图像,帮助理解.总之,函数零点问题越来越受高考出题者的青睐.要想解决这类问
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