1、嵌套函数与复合方程及应用一基本原理:一元二次方程根的分布对一元二次方程(其中)和二次函数,有:(1)方程的个根都比小的充要条件是(2)方程的个根都比大的充要条件是(3) 方程的一根都在内,另一根在内的充要条件是(4)方程的个根都在内的充要条件是(5)方程的一根比大,一根比大,一根比小的充要条件是.(6)方程的个根都在外,且一根比小,另一根比大的充要条件是二典例分析题型1. 已知函数,讨论一元二次型方程根的个数.解法剖析:换元,一元二次方程根的分布.例1.已知函数若关于的方程有六个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )ABCD解析:令,则,作的图象如图,设的零点为、,由图可知,要满足题意,则需
2、在上有两不等的零点,则,解得因此,实数的取值范围是. 故选:D.小结:对于复合函数的零点个数问题,求解思路如下:(1)确定内层函数和外层函数;(2)确定外层函数的零点;(3)确定直线与内层函数图象的交点个数分别为、,则函数的零点个数为.例2已知函数,若方程有8个相异实根,则实数的取值范围ABCD解析:令,则方程方程如图是函数,的图象,根据图象可得:方程有8个相异实根方程有两个不等实数解,且,可得故选:例3已知函数,若关于的方程有三个不同的实数解,则的取值范围是A,B,C,D,解析:,的图象如下:设,则有三个不同的实数解,即为有两个根,若时,代入得,即,另一根为只有一个交点,舍去,若一个在上,一
3、个在,上时,设,解得故选:题型2. 型方程例4.已知函数,则函数的零点个数为个A7 B8 C9 D10解析:令得,令得或,解得或或或或作出的函数图象如图所示:由图象可知有4个解,有两个解,有4个解,共有10个零点故选:小结:求解复合函数零点问题的技巧:(1)此类问题与函数图象结合较为紧密,在处理问题的开始要作出的图像(2)若已知零点个数求参数的范围,则先估计关于的方程中解的个数,再根据个数与的图像特点,分配每个函数值被几个所对应,从而确定的取值范围,进而决定参数的范围.例5已知是定义域为的单调函数,且对任意实数,都有,则的值为( )A0BCD1解析:根据题意,令,为常数,可得,且,所以时有,将
4、代入,等式成立,所以是的一个解,因为随的增大而增大,所以可以判断为增函数,所以可知函数有唯一解,又因为,所以,即,所以.故选:B.至此,我们就将以复合函数为背景的命题原理和常见手法做了展示.当然,限于篇幅,很多题目并未来得及展示,读者只需细心体会本节的内容,我觉得就可以基本上解决有关复合函数的问题了.三习题演练习题1设,若函数为单调递增函数,且对任意实数,都有是自然对数的底数),则方程的解的个数为个A1B0C3D2解析:设,则,则条件等价为,令,则,函数为单调递增函数,函数为一对一函数,解得,故,即,解得:,故选:2设定义域为的函数,若关于的方程有5个不同的实数解,则值为A0B1CD不能确定解:作函数的图象,关于的方程有5个不同的实数解,方程有2个不同的实数解1,故,故选: