问题1.用图像研究函数的零点个数
知识提示:用图像研究函数 函数零点的关键 要正确绘制函数图形,请观察图形交点的数量。 由于答题要看图,所以图的制作要正确、规范,标出目标的关键点和线条。 此外,有时为了更好地绘制,必须调整功能,并成为常用功能。
例1.定义在R 上的奇函数f(x)满足f (x+4)=f(x),并且在区间 [2, 4)
【解析】因为f(x+4)=f(x),f(x)是一个周期为4的奇函数,先画出函数f(x)在区间[2, 4)上的图像 ,根据奇函数 函数和周期为4,可以画出f(x)在R上的像,由y=f(x)-log5| x|=0,得到f(x)=log5| x | ,分别绘制y=f(x)和y=log5|x >|的图像,如下图,是f(5)=f(1)=1,而log55=1,f(- 3)=f(1)=1, log5|-3| < 1, 且f(-7)=f(1) =1, 且log5|-7|=log57 > 1, 可以得到两个的5个交点 图像,所以零点的数量是 5。
本题考察函数的零点问题,以及函数的奇偶性和周期性。 处理,根据函数的属性制作函数的图像,灵活使用图像。 找到临界点是解决问题的重点和难点。
问题2:根据函数的零点确定参数范围
知识提示:求解函数零点问题的填空题,基本策略是用数形相结合的方法求解。 应用数形结合的思想时,一般将一个函数的零点问题转化为两个函数,此时为了方便起见,转化后的两个函数,其中一个是无参函数, 一个是带参数的函数,即转换成“一静一动”的两个函数。 这样,通过研究“动”函数图像与“静”函数图像的相对位置关系,就可以得到问题的解。
例2,
【分析】注意当x<-1时,可以得到f(x)=x2-2ax的零点,即x=0 (四舍五入)或x=2a,为此需要讨论2a是否小于-1,如果2a大于等于-1,则要求当x≥-1时,f( x)有三个零点,所以通过数形结合研究 如果2a小于-1,当x≥-1时f(x)应该有两个零点,所以可以通过数形结合研究, 然后就可以得到问题的答案。
由x2-2ax=0,x=0或x=2a,因为x<-1,所以x=0不符合题意。
问题3.用函数图像求解多元问题
知识提示:求解多元问题的主要思路是将多元问题转化为单元问题。 找出各个参数之间的关系,但要注意参数的范围。
例3、
思路:根据函数的解析式,结合函数的图像可以得到a、b、c的关系, 可以利用消元思想将问题转化为一元函数问题,然后利用求导知识求解。
问题求解过程:函数的图像如下:
本题以分段函数为背景,考察求导知识在求解函数综合题中的应用,以及数形结合、归约变换等重要数学思想。
第四题,复合函数的零点问题
知识提示:本题考查复合函数的组成零点问题,处理解的个数问题 f(g(x))=0的,往往通过改变顺序t=g(x),f(t)=0,研究t的解的个数,然后讨论每个g对应的解x的个数 (x)=t 通常通过组合数字和形状来处理。 在研究高阶方程和不等式时,首先要考虑的是它们是否可以约化并转化为低阶方程和不等式; 其次,在研究方程和不等式时,要充分注意它们与函数的关系,即充分利用它们。 利用对应函数形象的直觉来研究问题,往往能起到化难为易、化繁为简的作用。
例4.
函数g(x)=f(x)-k(x-3)正好有2个不同的零点,也就是说函数y=f( x) ,y=k(x-3)的图像有2个交点,所以关键是绘制函数y=f(x)的图像,将函数y=f(x)的图像进行分割 区间[1, 2)上每一个点的横坐标和纵坐标都拉长2倍,得到区间[2, 4)上y=f(x)的像,函数y=f (x)在区间[2, 4)上将图像各点的横坐标和纵坐标拉长2倍,得到区间[4, 8)上y=f(x)的图像,如此 on,然后检查两个函数图像有两个交点斜率时的线。
函数g(x)=f(x)-k(x-3)正好有2个不同的零点,也就是说函数y=f(x), y=k(x- 3)图像有2个交点。 画出y=f(x)和y=k(x-3)的图,可以看出。 当k > 0时,当且仅当点(16, 8)在直线y=k(x-3)上方,点(32, 16)在直线y=k(x-3)下方 (或上文)两幅图像有两个共同点,可得16/29 ≤ k < 8/13; 当k < 0时,当且仅当点(2, 1)在y=k(x- 3)直线上时,两幅图像有两个公共点,可知-1<k< 0,所以求取实数k的取值范围为(-1, 0)∪[16/29 , 8/13 )。
这道函数题的难点在于求和 第二幅图像y=f(x)的绘制,其实就是图像平移变换的应用。 后续图像是先前图像的模数。 纵坐标被拉伸到原始值的两倍。 本题为填空题。 也可以直接用具体的数字去计算,发现规律,然后画出原理图。 最后利用数字和形状的组合,找到符合题意的关键位置,最终解出最终答案。