- 2.37 MB
- 2021-04-19 发布
第
3
讲
数形结合思想
题型一 解决方程、不等式及函数的有关性质问题
【例
1
】
(1)
已知
:
函数
f(x)
满足下面关系
:①f(x+1)
=f(x-1);②
当
x∈[-1,1]
时
,f(x)=x
2
,
则方程
f(x)=
lg x
解的个数是
(
)
A.5
个
B.7
个
C.9
个
D.10
个
(2)
函数
f(x)=ln x-x-a
有两个零点
,
则实数
a
的取值范围是
(
)
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1)
C.[-1,+∞) D.(-1,+∞)
【解析】
(1)
选
C.
由题意可知
,f(x)
是以
2
为周期
,
值域为
[0,1]
的函数
,
又
f(x)=lg x,
则
x∈(0,10],
画出函数图象
,
则交点个数即为解的个数
.
由图象可知共
9
个交点
.
(2)
选
B.
函数
f(x)=ln x-x-a
的零点
,
即关于
x
的方程
ln x-x-a=0
的实根
,
将方程
ln x-x-a=0
化为方程
ln x=x+a,
令
y
1
=ln x,y
2
=x+a,
由导数知识可知
,
直线
y
2
=x+a
与曲线
y
1
=ln x
相切时有
a=-1,
如图所示
,
若关于
x
的方程
ln x-x-a=0
有两个不同的实根
,
则实数
a
的取值范围是
(-∞,-1).
【拓展提升】
(1)
用函数的图象讨论方程
(
特别是含参数的指数、对数、根式、三角等复杂方程
)
的解的个数是一种重要的思想方法
,
其基本思想是先把方程两边的代数式看作是两个熟悉函数的表达式
(
不熟悉时
,
需要作适当变形转化为两个熟悉的函数
),
然后在同一坐标系中作出两个函数的图象
,
图象的交点个数即为方程解的个数
.
(2)
解不等式问题经常联系函数的图象
,
根据不等式中量的特点
,
选择适当的两个
(
或多个
)
函数
,
利用两个函数图象的上、下位置关系转化的数量关系来解决不等式的解的问题
,
往往可以避免烦琐的运算
,
获得简捷的解答
.
(3)
函数的单调性经常联系函数图象的升、降
,
奇偶性经常联系函数图象的对称性
,
最值
(
值域
)
经常联系函数图象的最高、最低点的纵坐标
.
【变式训练】
已知定义在
R
上的奇函数
f(x),
满足
f(x-4)=-f(x),
且在区间
[0,2]
上是增函数
,
若方程
f(x)=m(m>0)
在区间
[-8,8]
上有四个不同的根
x
1
,x
2
,x
3
,x
4
,
则
x
1
+x
2
+x
3
+x
4
=__________.
【解析】
因为定义在
R
上的奇函数
,
满足
f(x-4)=-f(x),
所以
f(x-4)=f(-x),
由
f(x)
为奇函数
,
所以函数图象
关于直线
x=2
对称且
f(0)=0.
由
f(x-4)=-f(x)
知
f(x-
8)=f(x),
所以函数是以
8
为周期的周期函数
,
又因为
f(x)
在区间
[0,2]
上是增函数
,
所以
f(x)
在区间
[-2,0]
上也
是增函数
.
如图所示
,
那么方程
f(x)=m(m>0)
在区间
[-8,8]
上有四个不同的根
x
1
,x
2
,x
3
,x
4
,
不妨设
x
1