🟦 零点问题

【知识点 1】零点存在定理: 如果函数 在区间 上的图像是一条不间断的曲线,且 ,则 在区间 上有零点,即存在 ,使得 。

【知识点 2】 若 在区间 上有零点且单调,则零点唯一。

【知识点 3】 若函数 在区间 上有唯一零点 ,且 ,则 。

【经验总结 1】 判断函数的零点个数,首先确定所有的单调区间,然后在每一个单调区间上验证零点是否存在。 由于每个单调区间上至多有一个零点,所以零点的个数不超过单调区间的个数。

【经验总结 2】判断函数 在区间 上零点个数的基本步骤:

(1) 首先查看函数 是否在 的某个子区间上恒为正或恒为负,若存在,则将其排除;然后研究 在剩余区间上的单调性(通过导函数的正负去判断)。

(2) 若步骤 (1) 无法确定函数 的单调区间,则对导函数 重复步骤 (1) 的流程。

(3) 在每一个单调区间上验证零点是否存在。

【结论总结 4】 若函数 在闭区间 上有 个不同的零点,则: - 至少有 个不同的零点;

  • 至少有 个不同的零点;
  • 即每求一次导,其零点的个数至多减少一个。

【知识点 5】广义的零点存在定理: 如果函数 在区间 上的图像是一条不间断的曲线,且在区间的端点不一定有意义,若 ,则函数 在区间 上有零点,即存在 ,使得 。

【内点效应】 函数 定义在区间 上:

(1) 若 ,则任意选取 ,不等式组 都有解,且解集中的任何一点都满足 。

(2) 若 ,则任意选取 ,不等式组 都有解,且解集中的任何一点都满足 。

(3)函数 , 为定义在区间 上的幂函数组合,且最高次数为 。 选取中间函数 ,其中:

  1. 由不等式 确定;
  2. 再由 确定“点”,使得 。

【经验总结 3】判断函数 在区间 上零点个数的基本步骤: 1. 首先排除 在 上的无零点区间(恒为正或恒为负),再通过导函数的正负,判断 在剩余区间上的单调性。 2. 若无法确定 的单调区间,则对导函数 重复步骤 (1) 的流程。 3. 最后在每一个单调区间上验证零点是否存在。

【知识点 6】 (1) 若 ,则 对任意 都成立;

(2) 若 且 ,则 对任意 都成立。