王岳軍 尤興勇
函數的零點,其實質上反映的是函數與方程的關系,即體現的是函數與方程的思想,亦即用函數的知識解決方程的問題。在方法上主要是用數形結合思想來解決與函數零點的范圍、零點的個數等有關的問題。函數的零點比較抽象,也比較難懂,所以給同學們在初學時帶來了不少麻煩。
其實函數的零點從“數”的角度來說就是方程f(x)=0在函數定義域上的實根,從“形”的角度來說就是函數y=f(x)的圖像在定義域上與x軸交點的橫坐標。因此,要把握好兩點:函數y=f(x)的零點<=>方程f(x)=O在定義域上的實根<=>函數y=f(x)的圖像在定義域上與x軸交點的橫坐標;方程f(x)-g(x)=0的實根㈢方程f(x)=g(x)的實根<=>函數y=f(x)與函數y=g(x)圖像的交點的橫坐標。
下面給出幾道典型例題及解答,供大家參考。
例1 函數的零點所在的一個區(qū)問是()。
A.(-2,-1)
B.(-1,0)
C.(O,1)
D.(1,2)
解法一:直接利用函數的零點存在性定理再結合排除法求解。應選B。
解法二:由f(x)=O,可得利用常規(guī)方法解不了這個方程。
函數的圖像不好畫,可利用轉化思想求解。求方程的實根也就是求方程的實根。
令函數,在同一直角坐標系巾畫出這兩個函數的圖像(圖略)。
通過觀察兩個函數圖像的交點,可知選B。
例2 函數在區(qū)間(O,1)內的零點的個數為()。
A.O
B.1
C.2
D.3
解:本題和例l是同一類型的題目,解題的關鍵是確定畫哪個函數圖像方便求解的問題。
根據轉化思想可知:求方程的實根就是求方程的實根。
在同一直角坐標系中分別畫出函數和的圖像(圖略)。
通過觀察兩個函數圖像的交點,可知選B。
例3 方程的實根個數為()。
A.3
B.2
C.1
D.O
解:求方程的實根個數就是求方程的實根個數。
令。在同一直角坐標系中分別畫出這兩個函數的圖像(圖略)。
通過觀察兩個函數圖像的交點,可知選B。
例4 函數的零點個數為()。
A.1
B.2
C.3
D。4
解:此函數的定義域為(0,+∞)。此問題應在函數的定義域內加以解決。
函數的零點個數就是方程的實根個數,也就是方程的實根個數。
令函數。在同一直角坐標系中分別畫出函數和的圖像(圖略)。
通過觀察兩個函數圖像的交點,可知選B。
例5 比較與的大小關系,并寫出其所對應的x的取值范圍。
解:此題利用常規(guī)方法不容易求解。通過上述幾個問題所積累的經驗,可運用數形結合思想求解。
在同一直角坐標系中,分別畫出函數和的圖像(如圖1)。
通過觀察圖像可知:當
評述:這類問題一般都要用數形結合思想加以解決,但問題的關鍵是畫哪個函數圖像比較貼近我們的認知,畫起來比較方便快捷。這需要在平時的學習中多發(fā)現規(guī)律,找出解題的切入點。