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2、函数零点个数的判定 ○相关链接○
函数零点个数的判定有下列几种方法:
(1) 直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点; (2) 零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续的曲线,且
f(a)·f(b)<0。还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点。
(3) 画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,
就有几个不同的零点。
○例题解析○
2判断函数f(x)?4x?x?23x在区间??1,1?上零点的个数,并说明理由。 3分析:求f(1),f(?1)的值?判断函数在??1,1?上的单调性?函数零点个数。 解答:
?f(?1)??4?1?27213???0,f(1)?4?1???03333?f(x)在??1,1?上有零点。91?2(x?)2,229当?1?x?1时,0?f?(x)?,2?f(x)在??1,1?上是单调递增函数,又f?(x)?4?2x?2x2??f(x)在??1,1?上有只有一个零点。3、与二次函数有关的零点分布问题 ○相关链接○
设x1,x2是实系数一元二次方程ax?bx?c?0(a?0)的两实根,下面为几类常见二
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次函数零点分布情况需满足于的条件: 根的分布(m?n?p且图象 满足的条件 m,n,p均为常数) x1?x2?m ???0?b??m ???2a??f(m)?0m?x1?x2 ???0?b??m ???2a??f(m)?0x1?m?x2 f(m)?0 x1,x2?(m,n) ???0?b?m???n? 2a??f(m)?0???f(n)?0?f(m)?0??f(n)?0 ?f(p)?0?m?x1?n?x2 只有一根在?m,n?之间 ○例题解析○
???0?或b?m???n?2a?f(m)?f(n)?0 〖例〗(1)m为何值时,f(x)=x2+2mx+3m+4①有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;
(2)若函数f(x)=|4x-x2|+a有4个零点,求褛a 取值范围。
分析:(1)二次函数结合图象求解,也可用方程思想求解;(2)利用函数图象求解。
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解答:(1)①若函数f(x)=x2+2mx+3m+4有且仅有一个零点,则等价于Δ=4m2-4(3m+4)=0,即4m2-12m-16=0,即m2-3m-4=0,解得m=4或m=-1
②方法一:方程思想
若f(x)有两个零点且均比-1大,设两零点分别为x1,x2,则x1+ x2=-2m, x1·x2=3m+4, 故
只
需
???4m2?4?3m?4??0?m2?3????或??m4???, ??m?2???2m???(x1?1)??x2?1??0?3m???m???m??5?4??(x?1)x?1?0????2?1故m的取值范围是?m|?5?m??1? 方法二:函数思想
若f(x)有两个零点且均比-1大,结合二次函数图象可知只需满足
???4m2?4?m3???2m??1??2?)0?f(?1????4?m2?3m?4?0?或4m??1?m??,故?5?m??1 ??m<1??m?1?1?2?m>-5m?m3??40??0∴m的取值范围是?m|?5?m??1?。
(2)若f(x)=|4x-x2|+a有4个零点,即4x-x2|+a=0有四个根,即|4x-x2|=-a有四个根,令g(x)= |4x-x2|,h(x)=-a.则作出g(x)的图象,
由图象可知要使|4x-x2|=-a有四个根,则g(x)与h(x)的图象应有4个交点。 故需满足0<-a<4,即-4
(1)在实际问题中,有很多问题的两变量之间的关系是一次函数模型,其增长特点是直线上升(自变量的系数大于0)或直线下降(自变量的系数小于0);
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(2)有些问题的两变量之间是二次函数关系,如面积问题、利润问题、产量问题等。一般利用函数图象的开口方向和对称轴与单调性解决,但一定要注意函数的定义域,否则极易出错。
○例题解析○
〖例〗某飞机制造公司一年中最多可生产某种型号的飞机100架。已知制造x架该种飞机的产值函数为R(x)=3000x-20x2 (单位:万元),成本函数
C(x)=500x+4000 (单位:万元)。利润是收入与成本之差,又在经济学中,函数?(x)的边际利润函数M?x)定义为:M?x)=?(x+1)-?(x).
①求利润函数P(x)及边际利润函数MP(x);(利润=产值-成本)
②问该公司的利润函数P(x)与边际利润函数MP(x)是否具有相等的最大值? 解:①P(x)= R(x)- C(x)= -20x2+2500x-4000 (x∈N*,且x∈[1,100]); MP(x)= P(x+1)- P(x)=-40x+2480(x∈N*,且x∈[1,100]);
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②P(x)= -20(x-)+74125 (x∈N*,且x∈[1,100]);则当x=62或63时,P(x)max=74120
2(元),因为MP(x) =-40x+2480为↘,则当x=1时,MP(x)max =2440元,故利润函数与边际利润函数不具有相等的最大值。
2、分段函数模型 ○相关链接○
(1)很多实际问题中变量间的关系,不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成分段函数。如出租车票价与路程之间的关系,就是分段函数。
(2)分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起。要注意各段变量的范围,特别是端点值。
〖例1〗某同学从甲地以每小时6千米的速度步行2小时到达乙地,在乙地耽搁1小时后,又以每小时4千米的速度步行返回甲地。写出该同学在上述过程中,离甲地的距离S(千米)和时间t(小时)的函数关系式,并作出函数图象。
解答:
先考虑由甲地到乙地的过程: 0≤t≤2时,
y=6t
再考虑在乙地耽搁的情况: 2 y=12 欢迎各位老师踊跃投稿,稿酬丰厚 邮箱:zxjkw@163.com 第 9 页 共 21 页 知识改变命运,学习成就未来 最后考虑由乙地返回甲地的过程: 3 y=12-4(t-3) 所以S(t)= ?6t(0?t?2)??12(2?t?3)??4t?24(3?t?6)? 函数图象(略) 〖例2〗北京奥运会纪念章某特许专营店销售纪念章,每枚进价为5元,同时每销售一枚这种纪念章还需向北京奥组委交特许经营管理费2元,预计这种纪念章以每枚20元的价格销售时该店一年可销售2000枚,经过市场调研发现每枚纪念章的销售价格在每枚20元的基础上每减少一元则增加销售400枚,而每增加一元则减少销售100枚,现设每枚纪念章的销售价格为x元。 (1)写出该特许专营店一年内销售这种纪念章所获得的利润y(元)与每枚纪念章的销售价格x的函数关系式(并写出这个函数的定义域)。 (2)当每纪念章销售价格x为多少元时,该特许专营店一年内利润y(元)最大,并求出这个最大值。 分析:(1)利润=(售价-进价-管理费)×(销售的纪念章数),注意价格取值是分段的; (2)分段函数求最值时,要分段求,然后比较大小。 解答:(1)依题意 ????2000?400?20?x????x?7?y?????2000?100?x?20????x?7??即y??0?x?2020?x?40 ??400?25?x??x?7???100?40?x??x?7?0?x?20 20?x?40此函数的定义域为(0,40) ?400???x?16?2?81?????2(2)y????47?1089??100???x????24????????0?x?20 20?x?40当0 47时,ymax=27225(元)。 2综上可得当x=16 时,该特许专营店获得的利润最大为32400元。 欢迎各位老师踊跃投稿,稿酬丰厚 邮箱:zxjkw@163.com 第 10 页 共 21 页