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2025年高考数学一轮复习讲义及高频考点归纳与方法总结(新高考通用)
第13讲函数与方程及函数模型的应用(精讲)
①求函数的零点和零点所在区间问题
②与零点有关的参数问题
③二分法的应用
④常见函数模型①-二次函数和分段函数
⑤常见函数模型②-指对幂函数
一、必备知识整合
一、必备知识整合
一、函数的零点
对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
二、方程的根与函数零点的关系
方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
三、零点存在性定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
四、二分法
(1)定义:对于区间上连续不断且的函数,通过不断地把函数的零点
所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函数零点的近似值.
(2)用二分法求函数零点近似值的步骤
①确定区间,验证,给定精度.
②求区间的中点.
③计算.若则就是函数的零点;若,则令(此时零点).若,则令(此时零点)
④判断是否达到精确度,即若,则函数零点的近似值为(或);否则重复第(2)~(4)步.(用二分法求方程近似解的计算量较大,因此往往借助计算完成.)
五、几种常见的函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
,为常数且
反比例函数模型
,为常数且
二次函数模型
,,为常数且
指数函数模型
,,为常数,,,
对数函数模型
,,为常数,,,
幂函数模型
,为常数,
六、解函数应用问题的步骤
(1)审题:弄清题意,识别条件与结论,弄清数量关系,初步选择数学模型;
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用已有知识建立相应的数学模型;
(3)解模:求解数学模型,得出结论;
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
函数的零点相关技巧:
①若连续不断的函数在定义域上是单调函数,则至多有一个零点.
②连续不断的函数,其相邻的两个零点之间的所有函数值同号.
③连续不断的函数通过零点时,函数值不一定变号.
④连续不断的函数在闭区间上有零点,不一定能推出.
二、考点分类精讲
二、考点分类精讲
【题型一求函数的零点和零点所在区间问题】
1.确定函数零点个数的方法
2.判断函数零点所在区间的方法
【典例1】(单选题)(2023·陕西西安·模拟预测)函数的零点为(????)
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据零点的定义即可求解.
【详解】令,得,则.
故选:A
【典例2】(单选题)(23-24高三下·北京·阶段练习)函数的一个零点所在的区间是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先判断的单调性,结合零点存在性定理分析判断.
【详解】因为的定义域为,且在内单调递增,
可知在内单调递增,
且,
所以函数的唯一一个零点所在的区间是.
故选:B.
一、单选题
1.(2024高二下·湖南·学业考试)函数的零点是(????)
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】令,求解方程即得.
【详解】由,设,则得,
解得,从而,所以.
故选:C.
2.(23-24高三上·浙江宁波·期末)函数的零点所在区间为(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据零点存在性定理进行求解.
【详解】由已知,可知为增函数,
且,
,
根据零点存在定理,函数在有零点,且零点是唯一的.
故选:B
3.(2024·江苏·一模)函数在区间内的零点个数为(????)
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】利用三角函数的性质求解即可.
【详解】令,得,则;
故,,
所以在共有4个零点,
故选:C.
4.(23-24高三下·北京海淀·阶段练习)已知符号函数,则函数的零点个数为(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】
先分段写出的解析式,然后分类求方程的根即可.
【详解】令,则
,
当时,若,得,符合;
当时,若,得,符合;
当时,若,得,符合;
故函数的零点个数为.
故选:C.
5.(2023·广西·一模)已知函数是奇函数,且,若是函数的一个零点,则(????)
A. B.0 C.2 D.4
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用奇函数、函数零点的定义,列式求解作答.
【详解】因为是函数的一个零点,则,于是,即,
而函数是奇函数,则有,
所以.
故选:D
6.(2023·北京·模拟预测)已知函数,若方程的实根在区间上,则k的最大值是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据x的取值范围不同,分别解出根即可得出答案.
【详解】当时,,当时,解得;
当时,,其中,,
当时,解得,综上k的最大值是1.
故选:C.
7.(22-23高一上·四川凉山·期末)函
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