第五节函数图像与零点
考向1函数图象的变换
题型1图像变换的五大模型
1.平移变换:上加下减,左加右减
关于:由的图像沿X轴方向平移
关于:由的图像形沿Y轴方向平移
2.伸缩变换:
关于:保持纵坐标不变,横坐标变为原来的倍
关于:保持横坐标不变,纵坐标变为原来的倍
3.翻转变换:
关于:保留Y轴右侧图像,再把Y轴右侧图像翻折到Y轴的左侧
关于:保留X轴上方图像,再把X轴下方图像翻折到X轴的上方
4.对称变换:
关于:由的图像作关于Y轴的对称变换得到
关于:由的图像作关于X轴的对称变换得到
关于原点:由的图像作关于原点的对称变换得到
反函数:与关于直线对称
【例1】作出下列函数的图象
;(2);(3);
【例2】函数的图象如图所示,那么函数的图象是
A.B. C. D.
【例3】设、分别是方程与的根,则.
题型2图像交点个数问题
【例1】函数与的图象的交点个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
【例2】偶函数的图象关于对称,且当,时,,则函数的图象与
函数的图象的交点个数为
A.14 B.16 C.18 D.20
考向2函数的方程与零点
题型1零点存在性定理
一般地,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,这个也就是的根.
相关结论:
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.
【例1】函数的零点所在区间是
A. B. C. D.
【例2】已知单调函数满足,则函数的零点所在区间为
A. B. C. D.
题型2数形结合与零点问题
【例1】(2018?新课标Ⅰ)已知函数,.若存在2个零点,
则的取值范围是()
A.B. C. D.
【例2】函数与的图象有个交点,其坐标依次为,,,,,
,,则4.
【例3】(2019?天津)已知函数若关于的方程恰有两个互异的实数解,则的取值范围为
A., B., C., D.,
题型3嵌套函数与零点问题
①先看外层零点,把外层零点一一列出:;
②再在外层函数作直线,,交点个数即为复合函数零点个数.
【例1】(多选)定义域和值域均为(常数)的函数和的图象如图所示,下列四个命题中正确的结论是()
A.方程有且仅有三个解 B.方程有且仅有三个解
C.方程有且仅有九个解 D.方程有且仅有一个解
【例2】函数,函数的零点个数是()
A.5 B.4 C.3 D.6
【例3】已知函数,若函数有三个零点,则的取值范围为()
A. B. C. D.
【例4】函数,则的实数根个数不可
能为()
A.个 B.个 C.个 D.个
题型4零点和积范围问题
①巧用韦达定理,把,;
②巧用对数运算法则,如,一定有;
=3\*GB3③统一变量,构造函数求和积范围.
【例1】已知函数,若函数恰有三个互不相同的零点,,,则的取值范围是()
A.B.C.D.
【例2】已知函数,若方程有四个不同的解,,,,且,则的取值范围是
A., B., C., D.
【例3】【多选】已知函数,则下列结论正确的是
A.函数在,上单调递减
B.函数的值域是,
C.若方程有5个解,则的取值范围为
D.若函数有3个不同的零点,,,则的取值范围为
拓展思维
拓展1不动点与稳定点
不动点对于函数,我们把方程的解称为函数的不动点,即与图象交点的横坐标.
例如函数有一个不动点为,函数的不动点.有两个不动点.
稳定点对于函数,我们把方程的解称为函数的稳定点,即与图象交点的横坐标.很显然,若为函数的不动点,则必为函数的稳定点.
证明因为,所以,故也是函数的稳定点.
【例1】求函数的稳定点.
【解析】令,则,因为不动点必为稳定点,所以该方程一定有两解必有因式,可得另外两解,故函数的稳定点是,,,,其中是稳定点,但不是不动点.
由此可见,不动点是函数图象与直线的交点的横坐标,稳定点是函数图象与曲线图象交点的横坐标(特别,若函数有反函数时,则稳定点是函数图象与其反函数图象交点的横坐标).
不动点定理1若函数为定义域内的单调递增函数,则有解等价于有解.
证明若无解,则必有,或恒成立,当时,因为为定义域内的单调增函数,则,显然无解;同理,可证的情况.因此,函数为定义域内的单调增函数,有解等价于有解.
【例2】(多选)