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利用导数判断函数零点个数

利用导数研究函数的单调区间和极值后,可以判断图象与横轴的交点数量,从而判断方程零点个数。

零点与方程根5 条知识关系4 个内容块
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只知道极大值、极小值相对 x 轴的位置,能不能判断零点个数?

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极值高度

fk(x)=x33x+k:fk(1)=k+2, fk(1)=k2f_k(x)=x^3-3x+k:\quad f_k(-1)=k+2,\ f_k(1)=k-2

x=−1 为极大值点,x=1 为极小值点。

不同实根数

N={3k<22k=21k>2N=\begin{cases}3&|k|<2\\2&|k|=2\\1&|k|>2\end{cases}

本例为整个实数域,临界值 k=±2 含重根。

零点个数的导数法

  1. 研究 f(x)f'(x),得到单调区间;
  2. 求关键极值和端点趋势;
  3. 在每个单调区间内比较函数值与 0;
  4. 判断图象在该区间是否穿过横轴,以及至多能穿过几次。

不必真的把方程解出来

零点个数题关心的是“有几个根”,不是根的显式表达式。单调性常能直接给出每个区间至多一个根,再用函数值异号证明根存在。

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