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1、2022年高考數(shù)學一輪復習 函數(shù) 第9課時 函數(shù)與方程教學案
基礎(chǔ)過關(guān)
一元二次函數(shù)與一元二次方程(以后還將學習一元二次不等式)的關(guān)系一直是高中數(shù)學函數(shù)這部分內(nèi)容中的重點,也是高考必考的知識點.我們要弄清楚它們之間的對應關(guān)系:一元二次函數(shù)的圖象與軸的交點的橫坐標是對應一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是對應的一元二次函數(shù)的圖象與軸的交點的橫坐標.
2.函數(shù)與方程
兩個函數(shù)與圖象交點的橫坐標就是方程的解;反之,要求方程的解,也只要求函數(shù)與圖象交點的橫坐標.
3.二分法求方程的近似解
二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的區(qū)間,則必有,再取區(qū)間的中點,再判斷的正負號
2、,若,則根在區(qū)間中;若,則根在中;若,則即為方程的根.按照以上方法重復進行下去,直到區(qū)間的兩個端點的近似值相同(且都符合精確度要求),即可得一個近似值.
典型例題
例1.(1)若,則方程的根是( )
A. B.- C.2 D.-2
解:A.
(2)設(shè)函數(shù)對都滿足,且方程恰有6個不同的實數(shù)根,則這6個實根的和為( )
A.0 B.9 C.12 D.18
解:由知的圖象有對稱軸,方程的6個根在 軸上對應的點關(guān)于直線對稱,依次設(shè)為,故6個根的和為18,答案為D.
(3)已知,(、、∈R),則有( )
3、
A. B. C. D.
解法一::依題設(shè)有
∴是實系數(shù)一元二次方程的一個實根;
∴△=≥0 ∴,答案為B.
解法二:去分母,移項,兩邊平方得:+=20.
∴,答案為B.
(4)關(guān)于的方程 的兩個實根 、 滿足 ,則實數(shù)m的取值范圍
解:設(shè),則,
即:,解得:.
(5)若對于任意,函數(shù)的值恒大于零, 則的取值范圍是
解:設(shè),顯然,
則,即,解得:.
變式訓練1: 當時,函數(shù)的值有正值也有負值,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
解:D
例2.設(shè)依次是方程,,
的實數(shù)
4、根,試比較的大小 .
解:在同一坐標內(nèi)作出函數(shù),,的圖象
從圖中可以看出,
又,故
變式訓練2:已知函數(shù)滿足,且∈[-1,1]時,,則與的圖象交點的個數(shù)是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解:由知故是周期為2的函數(shù),在同一坐標系中作出與的圖象,可以看出,交點個數(shù)為4.
例3. 已知二次函數(shù)為常數(shù),且 滿足條件:,且方程有等根.
(1)求的解析式;
(2)是否存在實數(shù)、,使定義域和值域分別為[m,n]和[4m,4n],如果存在,求出m、n的值;如果不存在,說明理由.
解:(1)∵方程有等根,∴,得b=2 .
由知此函數(shù)圖象的對稱軸方程為,得
5、,
故 .
(2),∴4n1,即
而拋物線的對稱軸為 ∴時,在[m,n]上為增函數(shù).
若滿足題設(shè)條件的m,n存在,則,
又, ∴,這時定義域為[–2,0],值域為[–8,0].
由以上知滿足條件的m、n存在, .
變式訓練3:已知函數(shù) (.
(1)求證:在(0,+∞)上是增函數(shù);
(2)若在(0,+∞)上恒成立,求的取值范圍;
(3)若在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n),求的取值范圍.
解:(1)證明 任取
∵,∴,,
∴,即,故在(0,+∞)上是增函數(shù).
(2)解: ∵在(0,+∞)上恒成立,且a>0,
∴ 在(0,
6、+∞)上恒成立,
令,當且僅當即x=時取等號
要使在(0,+∞)上恒成立,則
故的取值范圍是[,+∞).
(3)解: 由(1)在定義域上是增函數(shù).
∴,即,
故方程有兩個不相等的正根m,n,注意到,
故只需要(,由于,則 .
例4.若函數(shù)的圖象與軸有交點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
解:令,得:,∵ ,∴ ,即.
變式訓練4:對于函數(shù),若存在∈R,使成立,則稱為的不動點. 已知函數(shù)
(1)當時,求的不動點;
(2)若對任意實數(shù)b,函數(shù)恒有兩個相異的不動點,求a的取值范圍;
解:(1)當時,
由題意可知,得
故當當時,的不動點 .
(2)∵恒有兩個不動點,
∴,
即恒有兩相異實根
∴恒成立.
于是解得
故當b∈R,恒有兩個相異的不動點時,.
小結(jié)歸納
本節(jié)主要注意以下幾個問題:
1.利用函數(shù)的圖象求方程的解的個數(shù);
2.一元二次方程的根的分布;
3.利用函數(shù)的最值解決不等式恒成立問題