函数零点

函数与导数B 档近3年考频 7 次

常见题型:判断零点个数、零点存在区间的确定、已知零点个数求参数范围、二分法求近似解、含绝对值的零点问题

函数零点问题(方程根的问题)是高考中档题和压轴题的常见形式,考查零点存在定理、数形结合及二分法思想。

定义

函数f(x)的零点是使得f(x)=0的x的值,即方程f(x)=0的实数根,也是y=f(x)图像与x轴交点的横坐标。零点存在定理:若f(x)在[a,b]上连续且f(a)·f(b)<0,则f(x)在(a,b)内至少有一个零点。

详解

函数零点是上海高考中的核心考点之一,常作为中档题和压轴题的切入点。近三年上海高考中,零点问题往往与导数(2023新考纲)、指数对数函数、二次函数综合考查。

一、零点问题的上海特色考法:

  1. 判断零点个数:给出函数表达式,判断在某个区间内零点的个数。通常需要分析单调性+端点函数值符号。
  2. 零点存在区间的确定:考查零点存在定理的直接应用,通常在选择题中出现。
  3. 已知零点个数求参数范围:这是上海高考的难点和高频考点。常用方法有参数分离法和直接讨论法。
  4. 二分法求近似解:虽然不是高频考点,但体现了算法思想。

二、参数分离法详解:
将方程f(x)=a转化为a=g(x),则原方程根的个数等价于y=a与y=g(x)图像交点的个数。通过分析g(x)的图像(单调性、极值、渐近线等)来确定a的范围。这种方法将复杂的含参讨论转化为函数图像分析,简化了问题。

三、近年真题特征:

四、解题策略:

  1. 先尝试因式分解或参数分离,降低问题复杂度。
  2. 不能分离时,直接讨论f(x)的单调性和极值符号。
  3. 数形结合:画出函数草图辅助分析,但必须在草稿上用严格的数学论证支撑。

要点

推导过程

零点存在定理的证明(利用区间套定理):
设f(a)<0,f(b)>0。取中点c=(a+b)/2,若f(c)=0则得证;若f(c)>0则零点在(a,c)中;若f(c)<0则零点在(c,b)中。重复此过程得到一个区间套,由闭区间套定理,这些区间的交集是一个单点集{ξ},由连续性可得f(ξ)=0。

考情权重

约8分(5.3%),常作为中档题或压轴题的一部分

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