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破解嵌套函数的零点问题
函数的零点问题是高考的热点,常与函数的性质等相关问题交汇.对于嵌套函数的零点问题,通常借助函
数图象、性质求解即通过换元将复合函数拆解为两个相对简单的函数。.
1.嵌套函数形式:形如fgx
2.解决嵌套函数零点个数的一般步骤
(1)换元解套,转化为t=g(x)与y=f(t)的零点.
(2)依次解方程,令f(t)=0,求t,代入t=g(x)求出x的值或判断图象交点个数.
注:抓住两点:(1)转化换元;(2)充分利用函数的图象与性质.
一、嵌套函数零点个数的判断
|lgx|,x0,2
【例1】已知f(x)=|x|则函数y=2[f(x)]-3f(x)+1的零点个数是()
2,x≤0,
A.3B.5C.7D.8
21
解析:B函数y=2[f(x)]-3f(x)+1=[2f(x)-1][f(x)-1]的零点,即方程f(x)=和f(x)=1的
2
|lgx|,x0,1
根,函数f(x)=|x|的图象如图所示,由图可得方程f(x)=和f(x)=1共有5个根,即函数2
2,x≤0
y=2[f(x)]-3f(x)+1有5个零点,故选B.2
点评判断嵌套函数零点个数的步骤:①换元解套,转化为t=g(x)与y=f(t)的零点;②依次解方程,令
f(t)=0求出t的值,代入t=g(x)求出x的值或判断图象交点个数.
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-x+1,x≤1,
1.已知函数f(x)=则函数g(x)=f(f(x))-2的零点个数为()
ln(x-1),x1,
A.3B.4C.2D.1
解析:A设μ=f(x),令g(x)=0,则f(μ)-2=0,当μ1时,则f(μ)=ln(μ-1),所以ln(μ-1)-2=0,
μ=e+1,当μ≤1时,f(μ)=-μ+1-2=0,则μ=-1,作出函数μ=f(x)的图象如图所示,直线μ=-1与2
2
函数μ=f(x)的图象只有1个交点,直线μ=e+1与函数μ=f(x)的图象有2个交点,因此函数g(x)有3个
零点.故选A.
1
二、求嵌套函数零点中的参数
ln(-x-1),x-1,
【例1】函数f(x)=若函数g(x)=f(f(x))-a有三个不同的零点,则实数a的取值范围
2x+1,x≥-1,
是[-1,+∞).
解析:设t=f(x),令g(x)=f(f(x))-a=0,则a=f(t).在同一平面直角坐标系内作y=a,y=f(t)的图
象(如图).易知当a-1时只有一个零点,当a≥-1时,y=a与y=f(t)的图象有两个交点.设交点的横
坐标为t,t(不妨设tt),则t-1,t≥-1.当t-1时,t=f(x)有一解;当t≥-1时,t=f(x)有两11111