函数、方程、不等式密不可分

2020-12-29 00:00:00田玉凤
中学生数理化·自主招生 2020年8期

函数、方程、不等式三者之间关系密切,可以相互转化。方程f(x)=0的实根就是函数y =f(c)的零点,也是函数y=f(x)的图像与x轴交点的横坐标,不等式f(x)>0(或f(x)<0)的解集是函数y=f(x)的图像位于x轴上方(或下方)时的自变量x的取值集合。

一、方程与函数

例1求方程log2(x+4)=5x的实根个数。

解析:令f(x)=|log2(x+4) | ,g(x)=5x,在同一个平面直角坐标系中分别作出两个函数的图像,如图1所示。

法一:描点作图法(过程略),见图l。

法二:图像变换法。先作出y=1og2x的图像,然后将y=log2x的图像向左平移四个单位得到y =log2 (x +4)的图像,最后保留y=log2 (x+4)在z轴上方的图像,将z轴下方的图像翻折到x轴的上方(即关于z轴对称),就得到f(x)=|log2(x+4)的图像。作图时,注意渐近线问题,即图像无限接近于x=一4。由图像可以看出函数f(x)=log2(x+4)与g(x)=5x的图像有三个交点,所以方程log2(x+4) =5x有三个实数根。

点评:此题无法直接求出方程的实根,但我们可以将方程f(x)=g(x)的实根个数问题转化成两个函数y=f(x)和y=g(x)的图像交点个数问题。

二、不等式与函数