函数的零点及应用
函数的应用(知识梳理)-高一数学单元复习(人教A版必修1)
专题02函数的应用(知识梳理)第一节 函数与方程1．函数的零点 (1)函数零点的定义对于函数y ＝f (x )，我们把使f (x )＝0的实数x 叫做函数y ＝f (x )的零点． (2)几个等价关系方程f (x )＝0有实数根⇔函数y ＝f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y ＝f (x )有零点． (3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上的图象是连续不断的一条曲线，并且有f (a )·f (b )<0，那么，函数y ＝f (x )在区间(a ，b )内有零点，即存在c ∈(a ，b )，使得f (c )＝0，这个c 也就是方程f (x )＝0的根．2．二次函数y ＝ax 2＋bx ＋c (a >0)的图象与零点的关系Δ>0Δ＝0Δ<0图象与x 轴的交点 (x 1,0)，(x 2,0)(x 1,0) 无交点 零点个数 21[小题体验]1．函数f (x )＝2x ＋3x 的零点所在的一个区间是( ) A ．(－2，－1) B ．(－1,0) C ．(0,1) D ．(1,2)答案：B2．(教材习题改编)函数f (x )＝ln x ＋2x －6的零点个数是______． 答案：13．函数f (x )＝kx ＋1在[1,2]上有零点，则k 的取值范围是________． 答案：⎣⎡⎦⎤－1，－121．函数f (x )的零点是一个实数，是方程f (x )＝0的根，也是函数y ＝f (x )的图象与x 轴交点的横坐标．2．函数零点存在性定理是零点存在的一个充分条件，而不是必要条件；判断零点个数还要根据函数的单调性、对称性或结合函数图象．[小题纠偏]1．(2018·诸暨模拟)函数f(x)按照下述方法定义：当x≤2时，f(x)＝－x2＋2x；当x>2时，f(x)＝12(x－2)2，则方程f(x)＝12的所有实数根之和是()A．2 B．3 C．5 D．8解析：选C画出函数f(x)的图象，如图所示：结合图象x<2时，两根之和是2，x>2时，由12(x－2)2＝12，解得x＝3，故方程f(x)＝12的所有实数根之和是5，故选C.2．给出下列命题：①函数f(x)＝x2－1的零点是(－1,0)和(1,0)；②函数y＝f(x)在区间(a，b)内有零点(函数图象连续不断)，则一定有f(a)·f(b)<0；③二次函数y＝ax2＋bx＋c(a≠0)在b2－4ac<0时没有零点；④若函数f(x)在(a，b)上单调且f(a)·f(b)<0，则函数f(x)在[a，b]上有且只有一个零点．其中正确的是________(填序号)．答案：③④考点一函数零点所在区间的判定基础送分型考点——自主练透[题组练透]1．已知实数a>1,0<b<1，则函数f(x)＝a x＋x－b的零点所在的区间是()A．(－2，－1)B．(－1,0)C．(0,1) D．(1,2)解析：选B∵a>1,0<b<1，f(x)＝a x＋x－b，∴f(－1)＝1a－1－b<0，f(0)＝1－b>0，由零点存在性定理可知f(x)在区间(－1,0)上存在零点．2．设f(x)＝ln x＋x－2，则函数f(x)的零点所在的区间为()A．(0,1) B．(1,2)C．(2,3) D．(3,4)解析：选B函数f(x)的零点所在的区间转化为函数g(x)＝ln x，h(x)＝－x ＋2图象交点的横坐标所在的范围．作出两函数大致图象如图所示，可知f(x)的零点所在的区间为(1,2)．故选B.3．函数f(x)＝x2－3x－18在区间[1,8]上______(填“存在”或“不存在”)零点．解析：法一：∵f(1)＝12－3×1－18＝－20<0，f(8)＝82－3×8－18＝22>0，∴f(1)·f(8)<0，又f(x)＝x2－3x－18在区间[1,8]的图象是连续的，故f(x)＝x2－3x－18在区间[1,8]上存在零点．法二：令f(x)＝0，得x2－3x－18＝0，∴(x－6)(x＋3)＝0.∵x＝6∈[1,8]，x＝－3∉[1,8]，∴f(x)＝x2－3x－18在区间[1,8]上存在零点．答案：存在[谨记通法]确定函数f(x)的零点所在区间的2种常用方法(1)定义法：使用零点存在性定理，函数y＝f(x)必须在区间[a，b]上是连续的，当f(a)·f(b)<0时，函数在区间(a，b)内至少有一个零点，如“题组练透”第1题．(2)图象法：若一个函数(或方程)由两个初等函数的和(或差)构成，则可考虑用图象法求解，如f(x)＝g(x)－h(x)，作出y＝g(x)和y＝h(x)的图象，其交点的横坐标即为函数f(x)的零点，如“题组练透”第2题．考点二判断函数零点个数重点保分型考点——师生共研[典例引领]1．函数f(x)＝|x－2|－ln x在定义域内的零点的个数为()A．0B．1C．2 D．3解析：选C 由题意可知f (x )的定义域为(0，＋∞)．在同一直角坐标系中画出函数y ＝|x －2|(x >0)，y ＝ln x (x >0)的图象，如图所示：由图可知函数f (x )在定义域内的零点个数为2.2．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1，x ≤0，log 2x ，x >0，则函数y ＝f (f (x ))＋1的零点的个数是( )A ．4B ．3C ．2D ．1解析：选A 由f (f (x ))＋1＝0得f (f (x ))＝－1， 由f (－2)＝f ⎝⎛⎭⎫12＝－1 得f (x )＝－2或f (x )＝12.若f (x )＝－2，则x ＝－3或x ＝14；若f (x )＝12，则x ＝－12或x ＝ 2.综上可得函数y ＝f (f (x ))＋1的零点的个数是4，故选A.[由题悟法]判断函数零点个数的3种方法(1)方程法：令f (x )＝0，如果能求出解，则有几个解就有几个零点．(2)零点存在性定理法：利用定理不仅要求函数在区间[a ，b ]上是连续不断的曲线，且f (a )·f (b )<0，还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点或零点值所具有的性质．(3)数形结合法：转化为两个函数的图象的交点个数问题．先画出两个函数的图象，看其交点的个数，其中交点的横坐标有几个不同的值，就有几个不同的零点．[即时应用]1．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧3x，x ≤1，log 13x ，x >1，则函数y ＝f (x )＋x －4的零点个数为( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选B 函数y ＝f (x )＋x －4的零点，即函数y ＝－x ＋4与y ＝f (x )的交点的横坐标．如图所示，函数y ＝－x ＋4与y ＝f (x )的图象有两个交点，故函数y ＝f (x )＋x －4的零点有2个．故选B.2．(2018·杭州模拟)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，－1<x ≤1，f x －2＋1，1<x ≤3，则函数g (x )＝f (f (x ))－2在区间(－1,3]上的零点个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选C ∵函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，－1<x ≤1，f x －2＋1，1<x ≤3，∴当－1＜x ≤1时，12<f (x )≤2，当1<x ≤3时，－1<x －2≤1，f (x )＝f (x －2)＋1＝2x －2＋1∈⎝⎛⎦⎤32，3； 设h (x )＝f (f (x ))，①当－1<x ≤0时，h (x )＝22x ，2<h (x )≤2， ∴g (x )＝h (x )－2有一个零点x ＝0； ②当0<x ≤1时，h (x )＝22x －2＋1，32<h (x )≤2，∴g (x )＝h (x )－2有一个零点x ＝1； ③当1<x ≤3时，h (x )＝22x －2＋1－2＋1， 22＋1<h (x )≤3，g (x )有一个零点； 综上，函数g (x )在区间(－1,3]上有3个零点，故选C. 考点三 函数零点的应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数，且当x ≥0时，f (x )＝a |x －2|－a ，其中a ＞0，且为常数．若函数y ＝f (f (x ))有10个零点，则a 的取值范围是________．解析：当x ≥0时，令f (x )＝0，得|x －2|＝1， 即x ＝1或x ＝3.因为f (x )是定义在R 上的偶函数， 所以f (x )的零点为x ＝±1或x ＝±3. 令f (f (x ))＝0， 则f (x )＝±1或f (x )＝±3.因为函数y ＝f (f (x ))有10个零点，所以函数y ＝f (x )的图象与直线y ＝±1和y ＝±3共有10个交点．由图可知1＜a ＜3.答案：(1,3)[由题悟法]已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用3方法 直接法 直接根据题设条件构建关于参数的不等式，再通过解不等式确定参数范围 分离参数法 先将参数分离，转化成求函数值域问题加以解决数形结合法 先对解析式变形，在同一平面直角坐标系中，画出函数的图象，然后数形结合求解[即时应用]1．若函数f (x )＝4x －2x －a ，x ∈[－1,1]有零点，则实数a 的取值范围是________． 解析：∵函数f (x )＝4x －2x －a ，x ∈[－1,1]有零点， ∴方程4x －2x －a ＝0在[－1,1]上有解， 即方程a ＝4x －2x 在[－1,1]上有解． 方程a ＝4x －2x 可变形为a ＝⎝⎛⎭⎫2x －122－14， ∵x ∈[－1,1]，∴2x ∈⎣⎡⎦⎤12，2， ∴⎝⎛⎭⎫2x －122－14∈⎣⎡⎦⎤－14，2. ∴实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤－14，2. 答案：⎣⎡⎦⎤－14，2 2．(2018·浙江名校高考研究联盟联考)方程x 2＋3x －2＝0的解可视为函数y ＝x ＋3的图象与函数y ＝2x的图象交点的横坐标．若方程x 4＋ax －4＝0的各个实根x 1，x 2，…，x k (k ≤4)所对应的点⎝⎛⎭⎫x i ，4x i (i ＝1,2，…，k )均在直线y ＝x 的同侧，则实数a 的取值范围是________． 解析：由题意知，方程x 4＋ax －4＝0的实根是曲线y ＝x 3＋a 与曲线y ＝4x 的交点的横坐标，而曲线y ＝x 3＋a 是由函数y ＝x 3的图象向上或向下平移|a |个单位长度得到的．若方程x 4＋ax －4＝0的各个实数根x 1，x 2，…，x k (k ≤4)所对应的点⎝⎛⎭⎫x i ，4x i(i ＝1,2，…，k )均在直线y ＝x 的同侧，如图，结合图象可得⎩⎪⎨⎪⎧ a >0，－23＋a >－2或⎩⎪⎨⎪⎧a <0，23＋a <2，解得a <－6或a >6，所以实数a 的取值范围是(－∞，－6)∪(6，＋∞)．答案：(－∞，－6)∪(6，＋∞)第二节 函数模型及其应用1．几类函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型 f (x )＝ax ＋b (a ，b 为常数，a ≠0) 反比例函 数模型 f (x )＝kx ＋b (k ，b 为常数且k ≠0) 二次函数模型f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ，b ，c 为常数，a ≠0) 指数函数模型f (x )＝ba x ＋c(a ，b ，c 为常数，b ≠0，a >0且a ≠1) 对数函数模型 f (x )＝b log a x ＋c(a ，b ，c 为常数，b ≠0，a >0且a ≠1) 幂函数模型 f (x )＝ax n ＋b (a ，b 为常数，a ≠0)函数 性质 y ＝a x (a >1) y ＝log a x (a >1) y ＝x n (n >0) 在(0，＋∞) 上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增 增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳 图象的变化随x 的增大 逐渐表现为 随x 的增大 逐渐表现为随n 值变化 而各有不同与y轴平行与x轴平行值的比较存在一个x0，当x>x0时，有log a x<x n<a x3.解函数应用问题的4步骤(1)审题：弄清题意，分清条件和结论，理顺数量关系，初步选择函数模型；(2)建模：将自然语言转化为数学语言，将文字语言转化为符号语言，利用数学知识，建立相应的函数模型；(3)解模：求解函数模型，得出数学结论；(4)还原：将数学结论还原为实际意义的问题．以上过程用框图表示如下：[小题体验]1．(教材习题改编)一根蜡烛长20 cm，点燃后每小时燃烧5 cm，燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的()答案：B2．已知某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y＝a log3(x＋1)，设这种动物第2年有100只，到第8年它们发展到________只．答案：2001．函数模型应用不当，是常见的解题错误．所以要正确理解题意，选择适当的函数模型．2．要特别关注实际问题的自变量的取值范围，合理确定函数的定义域．3．注意问题反馈．在解决函数模型后，必须验证这个数学结果对实际问题的合理性．[小题纠偏]1．甲、乙两人在一次赛跑中，从同一地点出发，路程S与时间t的函数关系如图所示，则下列说法正确的是()A．甲比乙先出发B．乙比甲跑的路程多C．甲、乙两人的速度相同D．甲比乙先到达终点答案：D2．据调查，某自行车存车处在某星期日的存车量为4 000辆次，其中变速车存车费是每辆一次0.3元，普通车存车费是每辆一次0.2元．若普通车存车量为x辆次，存车费总收入为y元，则y关于x的函数关系式是__________．答案：y＝－0.1x＋1 200(0≤x≤4 000)考点一二次函数模型重点保分型考点——师生共研[典例引领]某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲线为如图所示抛物线的一段．已知跳水板AB长为2 m，跳水板距水面CD的高BC为3 m．为安全和空中姿态优美，训练时跳水曲线应在离起跳点A处水平距h m(h≥1)时达到距水面最大高度4 m，规定：以CD为横轴，BC为纵轴建立直角坐标系．(1)当h＝1时，求跳水曲线所在的抛物线方程；(2)若跳水运动员在区域EF内入水时才能达到比较好的训练效果，求此时h的取值范围．解：由题意，最高点为(2＋h,4)，(h≥1)．设抛物线方程为y＝a[x－(2＋h)]2＋4.(1)当h＝1时，最高点为(3,4)，方程为y＝a(x－3)2＋4.(*)将点A(2,3)代入(*)式得a＝－1.即所求抛物线的方程为y＝－x2＋6x－5.(2)将点A(2,3)代入y＝a[x－(2＋h)]2＋4，得ah2＝－1.由题意，方程a[x－(2＋h)]2＋4＝0在区间[5,6]内有一解．令f (x )＝a [x －(2＋h )]2＋4＝－1h2[x －(2＋h )]2＋4，则⎩⎨⎧f 5＝－1h 23－h 2＋4≥0，f6＝－1h24－h2＋4≤0.解得1≤h ≤43.故达到比较好的训练效果时的h 的取值范围是⎣⎡⎦⎤1，43. [由题悟法]二次函数模型问题的3个注意点(1)二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性解决，但一定要密切注意函数的定义域，否则极易出错；(2)确定一次函数模型时，一般是借助两个点来确定，常用待定系数法； (3)解决函数应用问题时，最后要还原到实际问题．[即时应用]A ，B 两城相距100 km ，在两城之间距A 城x (km)处建一核电站给A ，B 两城供电，为保证城市安全，核电站距城市距离不得小于10 km.已知供电费用等于供电距离(km)的平方与供电量(亿度)之积的0.25倍，若A 城供电量为每月20亿度，B 城供电量为每月10亿度．(1)求x 的取值范围；(2)把月供电总费用y 表示成x 的函数；(3)核电站建在距A 城多远，才能使供电总费用y 最少？ 解：(1)由题意知x 的取值范围为[10,90]． (2)y ＝5x 2＋52(100－x )2(10≤x ≤90)．(3)因为y ＝5x 2＋52(100－x )2＝152x 2－500x ＋25 000＝152⎝⎛⎭⎫x －10032＋50 0003， 所以当x ＝1003时，y min ＝50 0003. 故核电站建在距A 城1003 km 处，能使供电总费用y 最少．考点二 函数y ＝x ＋ax模型的应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗，房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层．某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层，每厘米厚的隔热层建造成本为6万元．该建筑物每年的能源消耗费用C (单位：万元)与隔热层厚度x (单位：cm)满足关系C (x )＝k3x ＋5(0≤x ≤10)，若不建隔热层，每年能源消耗费用为8万元，设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和．(1)求k 的值及f (x )的表达式；(2)隔热层修建多厚时，总费用f (x )达到最小，并求最小值．解：(1)由已知条件得C (0)＝8，则k ＝40，因此f (x )＝6x ＋20C (x )＝6x ＋8003x ＋5(0≤x ≤10)． (2)f (x )＝6x ＋10＋8003x ＋5－10≥2 6x ＋10·f(8003x ＋5)－10＝70(万元)， 当且仅当6x ＋10＝8003x ＋5， 即x ＝5时等号成立．所以当隔热层厚度为5 cm 时，总费用f (x )达到最小值，最小值为70万元．[由题悟法]应用函数y ＝x ＋a x模型的关键点 (1)明确对勾函数是正比例函数f (x )＝ax 与反比例函数f (x )＝b x叠加而成的． (2)解决实际问题时一般可以直接建立f (x )＝ax ＋b x的模型，有时可以将所列函数关系式转化为f (x )＝ax ＋b x的形式． (3)利用模型f (x )＝ax ＋b x求解最值时，要注意自变量的取值范围，及取得最值时等号成立的条件． [即时应用]“水资源与永恒发展”是2015年联合国世界水资源日主题，近年来，某企业每年需要向自来水厂所缴纳水费约4万元，为了缓解供水压力，决定安装一个可使用4年的自动污水净化设备，安装这种净水设备的成本费(单位：万元)与管线、主体装置的占地面积(单位：平方米)成正比，比例系数约为0.2.为了保证正常用水，安装后采用净水装置净水和自来水厂供水互补的用水模式．假设在此模式下，安装后该企业每年向自来水厂缴纳的水费C (单位：万元)与安装的这种净水设备的占地面积x (单位：平方米)之间的函数关系是C (x )＝k 50x ＋250(x ≥0，k 为常数)．记y 为该企业安装这种净水设备的费用与该企业4年共将消耗的水费之和．(1)试解释C (0)的实际意义，并建立y 关于x 的函数关系式并化简；(2)当x 为多少平方米时，y 取得最小值，最小值是多少万元？解：(1)C (0)表示不安装设备时每年缴纳的水费为4万元，∵C (0)＝k 250＝4， ∴k ＝1 000，∴y＝0.2x＋1 00050x＋250×4＝0.2x＋80x＋5(x≥0)．(2)y＝0.2(x＋5)＋80x＋5－1≥20.2×80－1＝7，当x＋5＝20，即x＝15时，y min＝7，∴当x为15平方米时，y取得最小值7万元．考点三指数函数与对数函数模型重点保分型考点——师生共研[典例引领](2016·四川高考)某公司为激励创新，计划逐年加大研发资金投入．若该公司2015年全年投入研发资金130万元，在此基础上，每年投入的研发资金比上一年增长12%，则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据：lg 1.12≈0.05，lg 1.3≈0.11, lg 2≈0.30)A．2018年B．2019年C．2020年D．2021年解析：选B法一：设2015年后的第n年，该公司全年投入的研发资金开始超过200万元，由130(1＋12%)n＞200，得 1.12n＞2013，两边取常用对数，得n＞lg 2－lg 1.3lg 1.12≈0.30－0.110.05＝195，∴n≥4，∴从2019年开始，该公司全年投入的研发资金开始超过200万元．法二：根据题意，知每年投入的研发资金增长的百分率相同，所以从2015年起，每年投入的研发资金组成一个等比数列{a n}，其中，首项a1＝130，公比q＝1＋12%＝1.12，所以a n＝130×1.12n－1.由130×1.12n－1＞200，两边同时取常用对数，得n－1＞lg 2－lg 1.3lg 1.12，又lg 2－lg 1.3lg 1.12≈0.3－0.110.05＝3.8，则n＞4.8，即a5开始超过200，所以2019年投入的研发资金开始超过200万元，故选B.[由题悟法]指数函数与对数函数模型的应用技巧(1)与指数函数、对数函数两类函数模型有关的实际问题，在求解时，要先学会合理选择模型，在两类模型中，指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型，与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型．(2)在解决指数函数、对数函数模型问题时，一般先需要通过待定系数法确定函数解析式，再借助函数的图象求解最值问题．[即时应用]某医药研究所开发的一种新药，如果成年人按规定的剂量服用，据监测，服药后每毫升血液中的含药量y(微克)与时间t(小时)之间近似满足如图所示的曲线．(1)写出第一次服药后y 与t 之间的函数关系式y ＝f (t )；(2)据进一步测定，每毫升血液中含药量不少于0.25微克时治疗疾病有效，求服药一次后治疗疾病有效的时间．解：(1)由题图，设y ＝⎩⎪⎨⎪⎧ kt ，0≤t ≤1，⎝⎛⎭⎫12t －a ，t >1， 当t ＝1时，由y ＝4得k ＝4，由⎝⎛⎭⎫121－a ＝4得a ＝3.所以y ＝⎩⎪⎨⎪⎧4t ，0≤t ≤1，⎝⎛⎭⎫12t －3，t >1. (2)由y ≥0.25得⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤t ≤1，4t ≥0.25或⎩⎪⎨⎪⎧ t >1，⎝⎛⎭⎫12t －3≥0.25，解得116≤t ≤5. 因此服药一次后治疗疾病有效的时间是5－116＝7916(小时)．。
函数的零点与函数像的交点
函数的零点与函数像的交点函数是数学中的重要概念，而函数的零点和函数像的交点是函数分析中常见的问题。
本文将从零点和像的交点的定义、性质以及应用等方面来探讨这个话题。
一、零点的概念与性质函数的零点指的是函数取零值的自变量的取值。
换句话说，函数在某个点上的函数值为零时，这个点就被称为函数的零点。
例如，对于函数 f(x)，若存在 x0 使得 f(x0) = 0，则 x0 就是函数 f(x) 的零点。
函数的零点具有一些性质：1. 零点是函数图像与 x 轴的交点。
当函数在某个点上取零值时，图像必然与 x 轴相交。
2. 零点可能是单个点，也可能是多个点。
函数的零点可能有一个，也可能有多个。
二、像的交点的概念与性质函数像的交点指的是两个函数图像相交的点的横坐标。
也就是说，当两个函数图像在某个点上的纵坐标相等时，这个点的横坐标就是函数像的交点。
例如，对于函数 f1(x) 和函数 f2(x)，若存在 x0 使得 f1(x0) = f2(x0)，则 x0 就是函数像的交点。
像的交点也具有一些性质：1. 像的交点是两个函数图像在纵向对应的横坐标。
当两个函数图像在某个点上的纵坐标相等时，这个点的横坐标就是像的交点。
三、零点与像的交点的关系零点与像的交点可以有关联，也可以是两个不同的概念。
1. 零点与像的交点可能重合。
即一个点既是一个函数的零点，又是另一个函数的像的交点。
这种情况下，函数的零点与像的交点相互重合，可以通过求解函数的零点来得到函数像的交点。
2. 零点与像的交点也可能有差异。
即一个点是一个函数的零点，但不是另一个函数的像的交点，反之亦然。
这种情况下，函数的零点与像的交点具有差异，需要单独求解。
四、零点与像的交点的应用零点与像的交点在实际问题中有广泛的应用。
1. 方程求解：对于一个给定的函数 f(x)，求解 f(x) = 0 的根（零点）可以转化为求解 f(x) 与 y = 0 的交点，从而得到方程的解。
2. 函数的性质分析：通过分析函数的零点和像的交点，可以获得函数的增减性、奇偶性以及极值等特性，进而更好地理解函数的行为。
函数的零点与方程的解
函数的零点与方程的解在数学中，函数的零点与方程的解是两个重要的概念。
它们在解决实际问题中起着重要的作用。
本文将从两个概念的定义、计算方法以及应用三个方面进行探讨。
一、函数的零点函数的零点是指函数取值为零的点。
一般地，如果函数f(x)在某个点x=a处的函数值为零，即f(a)=0，那么a就是函数f(x)的一个零点。
函数的零点也称为函数的根或零解。
在计算函数的零点时，可以使用图像法和代数法。
图像法是通过函数的图像来确定零点，一般使用计算器或电脑绘制函数的图像。
代数法是通过方程来确定零点，将函数的表达式设为零，然后解方程得到零点。
例如，函数f(x)=2x^2-3x+1的零点可以通过解方程2x^2-3x+1=0得到，即x=1/2或x=1。
函数的零点在实际问题中有很多应用，例如在物理学中，零点可以表示速度为零的时刻，加速度为零的时刻等等。
二、方程的解方程的解是指能够满足方程式的未知数数值。
一般地，如果一个方程式有一个或多个能够满足方程式的未知数数值，那么这些数值就是方程的解。
在计算方程的解时，也可以使用图像法和代数法。
图像法是通过绘制方程的图像，找到方程的解。
代数法是通过变形或运用方程的性质，求得方程的解。
例如，方程2x^2-3x+1=0的解可以通过求解x=1/2或x=1得到。
方程的解在实际问题中也有很多应用，例如在物理学中，方程的解可以表示物体的运动状态、加速度等等。
三、函数的零点与方程的解的应用函数的零点和方程的解在实际问题中有很多应用。
例如，在经济学中，利润函数的零点可以表示企业的盈亏平衡点；在物理学中，运动方程的解可以表示物体的运动状态和加速度等等。
函数的零点和方程的解在数学中也有很多应用。
例如，在代数学中，求解方程是一个重要的问题，可以通过求解方程的解来解决实际问题。
在微积分中，函数的零点可以用来求函数的极值和最值等等。
函数的零点与方程的解是数学中两个重要的概念，它们在解决实际问题中起着重要的作用。
函数零点的应用
函数零点的应用大家知道，如果函数)(x f y =在a x =处的函数值等于零，即0)(=a f ，则称a 为函数)(x f y =的零点，因此函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 的根。
这样函数的零点把函数和方程紧密地联系在一起，它在很多问题中都有着极其重要的应用。
举例说明。
1、利用函数零点解不等式二次函数的图象是连续的，当它通过零点（不是二重零点）时，函数值变号，并且在任意两个相邻的变号零点之间函数值保持同号，根据二次函数变号零点的这一性质，可以求解二次不等式。
例1二次函数c bx ax y ++=2的部分对应值如下表：则不等式02>++c bx ax 的解集是_______。
解：由表中数据可知函数的两个零点分别为2-和3，这两个零点将其余实数分为三个区间：),3(),3,2(),2,(+∞---∞。
在区间)2,(--∞中取特殊值3-，由于06)3(>=-f ，因此根据二次函数变号零点的性质可得：当)2,(--∞∈x 时，都有0)(>x f ；当)3,2(-∈x 时，都有0)(<x f ;当),3(+∞∈x 时，都有0)(>x f 。
∴不等式的解集为),3()2,(+∞--∞Y 。
2、利用函数零点研究方程的根由于函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 的根，所以在研究方程的有关问题，如：比较方程根的大小、确定方程根的分布、证明根的存在性等时，都可以将方程问题转化为函数问题，借助函数的零点，结合函数的图象加以解决。
例2已知函数)(2))(()(b a b x a x x f <+--=，若)(βαβα<、是方程0)(=x f 的两个根，则实数βα,,,b a 之间的大小关系是 （ ）A.βα<<<b aB.b a <<<βαC.βα<<<b aD.b a <<<βα 解：令))(()(b x a x x g --=，则函数)(x g 的两个零点是b a ,。
函数的零点与性质解析几何的应用技巧
函数的零点与性质解析几何的应用技巧函数的零点与性质：解析几何的应用技巧函数是数学中一个非常重要的概念，它在解析几何中有着广泛的应用。
本文将探讨函数零点的性质以及解析几何中的应用技巧。
一、函数的零点函数的零点也被称为函数的根或方程的解。
对于函数y=f(x)，当f(x)=0时，x被称为函数的零点。
例如，对于函数y=x^2-4，当x=2或x=-2时，函数的值为0，因此x等于2和-2是该函数的零点。
函数的零点可以通过求解函数的方程来得到。
对于一次函数，例如y=ax+b，其中a和b为实数，方程f(x)=0可以通过解ax+b=0来得到。
对于高次函数，例如二次函数，可能需要利用因式分解、配方法或求根公式等方法来解方程。
二、函数的性质函数的零点不仅仅是数值的问题，它还与函数的性质密切相关。
下面列举了一些函数的性质：1. 函数与坐标轴的交点：函数的零点也是函数与x轴的交点。
当函数在零点附近变号时，可以推断函数在该区间内有一个零点。
比如，如果函数在x=2左侧为负，在x=2右侧为正，那么可以推断函数在x=2附近有一个零点。
2. 函数的对称性：某些函数具有奇偶性对称，例如奇函数和偶函数。
奇函数满足f(-x)=-f(x)，对于奇函数来说，如果x是函数的零点，那么-x也是函数的零点。
偶函数满足f(-x)=f(x)，对于偶函数来说，如果x是函数的零点，那么-x也是函数的零点。
3. 函数的单调性：函数的单调性与函数的零点也有关系。
如果函数在某个区间内单调递增或单调递减，那么函数在该区间内最多只有一个零点。
这可以通过函数的导数来进行判断。
4. 函数的图像：函数的零点可以帮助我们了解函数的图像。
当函数在某个区间由正数变为负数时，可以推断函数图像在该区间内下凹，并且有一个零点。
同样，当函数在某个区间由负数变为正数时，可以推断函数图像在该区间内上凹，并且有一个零点。
三、解析几何的应用技巧函数的零点与性质在解析几何中有着广泛的应用，它们可以帮助我们更好地理解几何图形，下面介绍一些应用技巧：1. 直线与曲线的交点：通过函数的零点，我们可以确定直线与曲线的交点。
新数学二轮总复习专题二函数与导数2.2热点小专题一函数的零点及函数的应用学案含解析
2.2热点小专题一、函数的零点及函数的应用必备知识精要梳理1.零点存在性定理：如果函数y=f（x）在区间[a，b]上的图象是一条连续曲线,且有f(a)f(b)〈0，那么函数y=f（x)在区间[a，b］内有零点，即存在c∈(a,b），使得f(c）=0,此时这个c就是方程f（x)=0的根.2。
函数F（x)=f(x）—g(x）的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)与y=g(x）的图象交点的横坐标。
3。
判断函数零点个数的方法：（1)利用零点存在性定理判断法；(2）代数法:求方程f(x）=0的实数根；（3）几何法：对于不易求根的方程,将它与函数y=f（x)的图象联系起来，利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.关键能力学案突破热点一判断函数零点所在的区间【例1】（1)如图是二次函数f(x)=x2-bx+a的部分图象,则函数g （x)=e x+f’（x)的零点所在的大致区间是（)A.(-1，0） B。
（0,1) C。
(1，2）D。
（2,3)（2)（2020湖北恩施高中月考,理11）已知单调函数f（x）的定义域为（0,+∞），对于定义域内任意x，f([f（x)—log2x]）=3，则函数g(x)=f（x)+x—7的零点所在的区间为（)A.（1，2）B.（2，3)C.(3，4) D。
（4，5）解题心得判断函数y=f(x)在某个区间上是否存在零点,主要利用函数零点的存在性定理进行判断。
首先看函数y=f（x）在区间[a,b]上的图象是否连续,然后看是否有f（a)·f（b）<0.若有，则函数y=f(x)在区间（a，b)内必有零点.【对点训练1】设定义域为（0，+∞）的单调函数f（x)对任意的x∈（0,+∞），都有f[f（x)-ln x]=e+1，若x0是方程f（x)-f’（x)=e的一个解，则x0可能存在的区间是(）A。
（0，1） B.(e—1,1）C。
高等数学中的零点定理及其应用
高等数学中的零点定理及其应用数学是一门基础学科，应用广泛，与各领域有着密不可分的联系。
其中，高等数学是各个领域中不可或缺的一门学科。
而零点定理是高等数学中非常重要和基础的一个部分，涉及到多个学科的交叉应用。
本文将主要介绍零点定理的概念、分类和应用。
一、零点定理的概念和分类零点定理是指在某些函数中，存在某些特殊值(称为零点)，使得函数在这些点处取值为零。
具体地说，若函数$f(x)$在点$x_0$处为零，则称$x_0$是$f(x)$的一个零点。
零点定理就是研究函数的零点及其性质的理论。
根据不同的函数类型和性质，零点定理可分为常微分方程的零点定理、复变函数的零点定理、二次型的零点定理、拓扑定理的零点定理等等。
这里重点介绍前三种。
1、常微分方程的零点定理设$y'=f(x,y)$是一个初值问题的解，其中$f$在闭区间$D=\{(x,y)\in R^2|a\leq x\leq b,\alpha\leq y\leq \beta\}$上连续，如果有一连续函数$G(x)$，使得$f$在$D$上满足$f(x,y)G(x)\leq0(\alpha\leq y\leq \beta)$，则$y'=f(x,y)$在区间$[a,b]$上必然有解，并且至少有一个零解。
2、复变函数的零点定理对于一函数$f(z)$，如果它在圆$|z|=R$内是连续的，假定$f(z)$在圆周上连续并且$f(z)$在圆内没有零点，则$f(z)$在圆周上至少有一个零点。
3、二次型的零点定理设$n$元二次型为$Q(x_1,x_2,\cdots,x_n)=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}a_{ij}x_ix_j $，其中$a_{ij}$为常数，且$Q(x_1,x_2,\cdots,x_n)$中不含常数项。
则它的正惯性等于零点距的个数，负惯性等于负的零点距的个数。
二、零点定理的应用零点定理在诸多领域中都有广泛的应用。
下面就以实例的形式逐一介绍：1、求函数零点先将原函数化简成$f(x)=0$的形式，就可以利用零点定理来计算零点了。
数学中的函数零点与函数最值问题
数学中的函数零点与函数最值问题数学中的函数零点与函数最值问题是数学分析中的重要概念和应用。
在这篇文章中，我们将讨论函数零点和函数最值的定义、性质以及在实际问题中的应用。
一、函数零点的定义和性质1. 函数零点的定义在数学中，函数零点是指函数取值为零的点，即满足f(x) = 0的x 值。
记作x0 = 0，其中f(x)表示函数。
2. 函数零点的性质（1）函数零点存在性：对于连续函数来说，如果f(a)和f(b)异号（f(a)·f(b)<0），那么在(a,b)之间必然存在一个零点x0。
（2）函数零点的唯一性：对于严格单调函数来说，它只有一个零点。
但对于非单调函数来说，它可能有多个零点。
（3）函数零点的计算方法：求解函数零点可以通过图像法、解析法以及迭代法等方法。
其中，图像法通过绘制函数图像来确定零点的位置；解析法通过代数运算来推导零点的表达式；迭代法通过不断逼近函数零点的值。
二、函数最值的定义和性质1. 函数最值的定义函数的最值是指函数在定义域上取得的最大值和最小值。
最大值称为函数的极大值，最小值称为函数的极小值。
2. 函数最值的性质（1）最值的存在性：对于连续函数来说，在闭区间[a,b]上必然存在最大值和最小值。
但对于非连续函数来说，最值的存在性需要进一步判断。
（2）最值的唯一性：对于连续函数来说，最大值和最小值是唯一的。
但对于非连续函数来说，最值可能不唯一。
（3）最值的计算方法：求解最值可以通过求导数的方法来找出函数的驻点，进而判断最值所在的位置；也可以通过函数图像来观察最值的位置。
三、函数零点与函数最值问题的应用函数零点与函数最值问题在数学和实际应用中有着广泛的应用。
1. 函数零点的应用（1）方程求解：将方程转化为函数的形式，通过求解函数的零点来解方程。
（2）根据函数图像判断方程解：通过观察函数图像，可以判断方程在不同区间上有多少个解。
（3）曲线的与坐标轴的交点：曲线与x轴和y轴的交点即为函数的零点。
高中数学零点存在的原理和应用
高中数学零点存在的原理和应用高中数学中，函数的零点是一个重要的概念。
零点即函数图像与x轴的交点，也就是函数取值为0的点。
零点存在的原理和应用有以下几个方面。
一、零点存在的原理1.介值定理：如果函数在闭区间[a,b]上连续，且函数在区间端点处的值异号（即函数在区间的两个端点处取正值和负值），那么在(a,b)内至少有一个点x0，使得函数取零值。
这个定理也可以叫做柯西中值定理。
2.辛钦定理：如果函数在区间[a,b]上连续，且函数在区间的两个端点处取正值和负值，那么函数至少有一个零点存在于(a,b)内。
二、零点存在的应用1.方程求解：通过函数的零点，我们可以很方便地求解一些方程。
例如，给定一个函数f(x)，要求解f(x)=0的解，可以通过找到f(x)的零点来解方程。
这在高中数学的方程求解中经常用到。
通过对函数图像进行观察和分析，我们可以推测方程可能的解的范围，并使用适当的方法来进一步求解方程。
2.函数性质分析：函数的零点可以揭示函数的性质。
例如，我们可以通过求解函数的零点来确定函数的增减区间，凸凹区间等。
通过求解零点，我们可以得到更多的信息，进一步深入地了解函数的性质和特点。
3.物理问题求解：零点的概念在物理问题的求解中也有应用。
例如，对于一些物理模型，我们可以通过建立正确的函数模型，并求解函数的零点，来解决相应的物理问题。
例如，抛物线运动问题中，可以通过建立物体的位移函数模型来求得物体的最高点和落地点等信息。
4.优化问题：在一些优化问题中，我们也可以应用零点的概念。
例如，通过建立其中一种函数模型来描述一个具体的优化问题，然后求解这个函数的零点，就可以找到最优解所对应的参数值。
这在实际生活中的一些决策问题中经常使用。
综上所述，高中数学中函数的零点存在的原理是基于介值定理和辛钦定理，其应用非常广泛。
除了方程求解、函数性质分析、物理问题求解和优化问题，零点的概念还有很多其他的应用，例如图像处理、金融领域的风险评估等。
数学中的零点问题及其应用
数学中的零点问题及其应用数学中的零点问题是指寻找函数的根或解的过程，即求解方程f(x)=0的问题。
解决零点问题在数学和实际应用中具有重要的意义。
本文将介绍数学中的零点问题及其应用，并且给出一些实际例子来说明这些应用。
一、零点问题的定义在数学中，零点问题是指寻找一个函数在定义域内使函数值等于零的解，或者说求解方程f(x)=0的过程。
根据函数的不同类型，零点问题可以分为代数方程的零点问题和连续函数的零点问题。
对于代数方程的零点问题，我们通常使用代数方法进行求解，例如二次方程可以使用求根公式，三次方程可以使用卡丹公式等。
而对于高次方程，一般需要借助数值方法进行求解，如二分法、牛顿迭代法等。
对于连续函数的零点问题，我们通常使用数值方法进行求解，如二分法、牛顿迭代法、割线法等。
这些方法可以通过逼近的方式来寻找函数的零点。
二、零点问题的应用数学中的零点问题在实际应用中有许多重要的应用。
下面我们分别介绍一些常见的应用。
1. 物理学中的零点问题物理学中的许多问题可以转化为数学中的零点问题来求解。
例如，质点在重力作用下的运动可以通过求解质点的运动方程来得到。
而质点的运动方程通常可以表示为一个函数，通过求解这个函数的零点，我们可以得到质点的运动过程中的关键时刻和位置。
2. 经济学中的零点问题经济学中的许多问题也可以转化为数学中的零点问题来求解。
例如，经济学家常常使用需求曲线和供给曲线来描述市场的供需关系。
通过求解供需曲线的交点，我们可以得到市场均衡时的价格和数量。
3. 工程学中的零点问题工程学中的许多问题也需要求解函数的零点来得到解。
例如，电路工程中常常需要求解电路中电流和电压的关系。
通过求解电路方程的零点，我们可以得到电路中的稳定工作状态。
4. 计算机科学中的零点问题在计算机科学中，零点问题也有广泛的应用。
例如，图像处理中的图像分割问题可以转化为求解某种特定函数的零点来实现。
另一个例子是机器学习中的参数估计问题，通过求解似然函数的零点，我们可以得到模型的最优参数。
函数零点的性质及应用
函数零点的性质及应用函数的零点指的是函数的图像与x轴（或称为横轴）相交的点，在数学中也被称为函数的根、解或交点。
零点的性质及其应用广泛存在于数学、物理、工程等各个领域，下面将从数学的角度来探讨函数零点的性质及应用。
一、函数零点的性质：1. 零点的存在性：函数存在零点的条件是函数的图像与x轴相交，即f(x) = 0。
对于连续函数而言，根据介值定理，如果函数在闭区间[a, b]上有不同的符号，即f(a)f(b) < 0，则在[a, b]上一定存在一个实数c，使得f(c) = 0，即函数在[a, b]上一定存在一个零点。
2. 零点的唯一性：对于单调函数而言，如果函数在某个区间上是单调递增（递减）的，那么这个函数在该区间上的零点是唯一的。
特别地，对于严格单调递增（递减）的函数，其零点一定只有一个。
3. 零点的重数：零点的重数指的是函数在该零点处连续的次数，也叫做该零点的重子数。
常见的有一重零点、二重零点等。
如果一个函数在某个点x=a处的导数为0，且导数的导数在该点不为0，则称x=a是函数的二重零点。
4. 零点的性质：函数的零点是函数图像与x轴的交点，因此在零点处，函数的取值为0。
而在零点附近，函数的取值可能会从负数变成正数或从正数变成负数，因此可以利用函数的零点来确定函数表达式的变号区间。
此外，零点还可以用来求解函数的方程，即通过求解f(x)=0来确定x的值。
二、函数零点的应用：1. 方程的求解：函数的零点在求解方程中有很重要的作用。
通过求解f(x)=0，可以将一个方程转化为一个函数的零点问题，从而可以利用函数零点的性质来解决方程。
例如，求解一元二次方程ax^2+bx+c=0可以转化为求解函数f(x)=ax^2+bx+c的零点问题。
2. 函数图像的描绘：函数的零点是函数图像与x轴相交的点，因此可以通过求解函数的零点来确定函数图像的交点。
通过绘制函数的零点，可以更加清晰地了解函数的增减性、拐点、极值等信息。
高中数学必修一第三章知识点总结
第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念：对于函数))((D x x f y ∈=，把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义：函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根，亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即：方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点．3、函数零点的求法：○1 （代数法）求方程0)(=x f 的实数根； ○2 （几何法）对于不能用求根公式的方程，可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来，并利用函数的性质找出零点．4、基本初等函数的零点：①正比例函数(0)y kx k =≠仅有一个零点。
②反比例函数(0)k y k x=≠没有零点。
③一次函数(0)y kx b k =+≠仅有一个零点。
④二次函数)0(2≠++=a c bx ax y ． （1）△＞０，方程20(0)ax bx c a ++=≠有两不等实根，二次函数的图象与x 轴有两个交点，二次函数有两个零点．（2）△＝０，方程20(0)ax bx c a ++=≠有两相等实根，二次函数的图象与x 轴有一个交点，二次函数有一个二重零点或二阶零点．（3）△＜０，方程20(0)ax bx c a ++=≠无实根，二次函数的图象与x 轴无交点，二次函数无零点．⑤指数函数(0,1)x y a a a =>≠且没有零点。
⑥对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且仅有一个零点1.⑦幂函数y x α=，当0n >时，仅有一个零点0，当0n ≤时，没有零点。
5、非基本初等函数（不行干脆求出零点的较困难的函数），函数先把()f x 转化成()0f x =，再把困难的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y （基本初等函数），这另个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
高一数学函数的零点存在定理及其应用分析总结
零点存在定理：如果函数f(x)在区间[a, b]上连续，且f(a)·f(b)<0，则f(x)在区间(a, b)内有零点。
单调性判断：根据零点存在定理，如果函数f(x)在区间[a, b]上有零点，则f(x)在区间(a, b)上至少有一个单调区间。
应用实例：例如，判断函数f(x)=x^3-x在区间[-1, 1]上的单调性，可以通过零点存在定理来判断。
结合实际应用：结合实际例子，理解定理的应用方法和技巧
注意定理的局限性：了解定理的局限性和适用条件
掌握定理的应用范围：了解定理的应用条件和适用范围
感谢您的观看
注意事项：在使用零点存在定理判断函数单调性时，需要注意函数的连续性和零点的存在性。
在研究函数图像中的应用
求解函数方程：通过零点存在定理，可以求解函数方程，得到函数的解析式
确定函数图像的零点：通过零点存在定理，可以确定函数图像的零点位置
判断函数图像的性质：通过零点存在定理，可以判断函数图像的连续性、单调性等性质
研究函数图像的极限：通过零点存在定理，可以研究函数图像的极限，得到函数的极限值
在解决实际问题中的应用
零点存在定理在解决实际问题中的应用广泛，如求解方程、优化问题等
零点存在定理在解决实际问题时，需要注意定理的适用条件和范围，避免错误应用
零点存在定理在解决实际问题时，需要结合实际问题的具体情况，灵活运用
零点存在定理的数学表达
零点存在定理：如果函数f(x)在区间[a, b]上连续，且f(a)·f(b)<0，则函数f(x)在区间(a, b)内至少有一个零点。
零点：函数f(x)的零点是指使得f(x)=0的x值。
பைடு நூலகம்
连续函数：如果函数f(x)在区间[a, b]上每一点x都有定义，且对于任意的ε>0，存在δ>0，使得当|x-x0|<δ时，|f(x)-f(x0)|<ε，则称f(x)在区间[a, b]上是连续的。
高中函数零点的总结归纳
高中函数零点的总结归纳高中数学中，函数是一个重要的主题，而其中的零点是我们需要特别关注的部分。
在这篇文章中，我们将对高中函数的零点进行总结归纳。
通过做题和分析案例，我们将会深入探讨零点的概念、求解方法以及其在实际问题中的应用。
一、零点的概念及性质函数的零点，也被称为方程的根或解，即函数在横坐标轴上交点的横坐标值。
对于一个函数f(x)，如果存在一个实数a，使得f(a)=0，则称a为函数的零点。
从直观上来理解，零点就是使得函数取值为零的横坐标值。
在研究函数的零点时，我们需要关注以下几个性质：1. 零点的唯一性：对于一个函数，它的零点不一定只有一个，但在某一特定区间内，零点是唯一的。
2. 零点的对称性：如果a是函数f(x)的零点，那么-a也是它的零点。
这意味着如果我们找到了一个零点，我们可以根据对称性找到另一个零点。
3. 零点与函数图像：函数的零点处于函数图像与x轴的交点处，因此通过观察函数图像可以初步判断零点的位置。
二、零点的求解方法求解函数的零点是我们在高中数学中经常要进行的操作之一。
下面是几种常见的求解方法：1. 图像法：通过观察函数的图像，找出横坐标轴上的交点。
这种方法对于简单函数比较直观，但对于复杂函数可能会不够准确。
2. 因式分解法：如果函数可以进行因式分解，那么我们可以通过将函数中的因式置零来求解零点。
这个方法要求我们对函数的因式分解有一定的掌握程度。
3. 零点定理与综合除法：零点定理告诉我们，如果一个函数f(x)存在有理数根p/q（p与q互质），那么p是f(x)的常数项的因子，q是f(x)的最高次项的系数。
我们可以通过综合除法来验证这个定理，并进一步求得有理数根。
4. 数值法：对于无法通过上述方法求解的函数，我们可以使用数值法来逼近零点。
例如，可以使用二分法、牛顿法或二次插值法等数值方法来计算。
三、零点的应用举例函数的零点在实际问题中有着广泛的应用。
下面我们通过几个实例来说明零点的具体应用。
02 零点定理及其应用
2.以 P点为旋转中心，将 l 按逆时针方向旋
转，面积 S1, S2 就连续地依赖于角 变化，
记为 S1(), S2() ，并设 f () S1() S2()
l
l
S1( ) •P
0
S2 ( )
例2 证明方程
只有一个正根.
思考
• 某人第一天早晨7:00由甲地出发，下 午5:00到达乙地.第二天早晨9:00从乙 地出发，沿原路线返回，晚上8:00回 到甲地，试证明两天中他恰好在同一 时刻经过同一地点.
零点定理及其应用
Zero-Point Theorem and Its Application
f ( ) 0
你知道他 用的是什么 办法吗?
巧分蛋糕 ◆妹妹小英过生日，妈妈给做了一块边界 形状任意的蛋糕。哥哥小明见了也想吃， 小英指着蛋糕上一点对哥哥说，你能过 这点切一刀，使切下的两块蛋糕面积相 等，便把其中的一块送给你. 小明苦想了 半天，终于用刚刚学过的高等数学知识 初步解决了这个问题。
能切成相等 的两块吗?
P
•
证明:
1.过 P 点任作一直线 l ,将曲线所围图形分
为两部分，其面积分别记为 S1, S2 若S1 S2 (此种情况很难办到)，则即为所求;
若 S1 S2 ,则不妨设 S1 S2
(此时 l 与 x 轴正向的夹角记为 a0 ),下面对
此种情况证明之.
l
S1
•P•来自S2上下两侧，则这段曲线弧
y
与 x 轴至少有一个交点.
a o
(a, f (a))
y f (x)
(b, f (b))
1 2 3
bx
二、零点定理的应用
例1 证明方程
在区间
函数的零点与方程的解
函数的零点与方程的解函数的零点和方程的解是数学中重要的概念，它们在解决数学问题和应用实践中发挥着重要的作用。
本文将介绍函数的零点和方程的解的概念及其应用。
一、函数的零点函数的零点是指函数在实数域中使得函数值为零的自变量的取值。
通常用x表示函数的自变量，用f(x)表示函数的值。
如果存在一个实数x，使得f(x)=0，则称x为函数f(x)的零点。
函数的零点在数学中有广泛的应用。
首先，在代数方程的求解中，可以将方程转化为函数，通过求函数的零点来求解方程。
其次，在数值计算中，求解非线性方程的数值方法也是通过寻找函数的零点。
此外，零点还与函数的图像有密切的关系，在函数的图像中，零点对应于函数与x轴相交的点。
二、方程的解方程的解是指使得方程成立的未知数的取值。
常见的方程类型有线性方程、二次方程、三角方程等。
解方程是数学中基本的运算之一，通过求解方程可以得到方程的解集。
解方程的方法有很多种，比如代入法、消元法、因式分解法等。
其中，代入法是最常用的方法之一，通过代入一个值，验证是否满足方程，从而求解方程的解。
在实际应用中，方程的解也有着广泛的应用。
例如，经济学中的供需方程可以通过求解方程的解来确定市场均衡点；物理学中，方程解能够描述物体的运动状态等。
三、函数的零点与方程的解的关系函数的零点与方程的解有着紧密的联系。
如果一个函数的零点对应于一个方程的解，那么这个方程的解也是这个函数的零点。
通过函数的图像可以更直观地理解函数的零点与方程的解之间的关系。
当函数与x轴相交时，函数的值为零，此时自变量的取值对应于方程的解。
因此，寻找函数的零点就相当于求解方程的解。
四、应用实例假设有一个函数f(x) = x^2 - 5x + 6，我们希望求出函数的零点和方程的解。
首先，令f(x) = 0，得到方程x^2 - 5x + 6 = 0。
然后，可以使用因式分解法或求根公式来求解该方程。
通过求解方程，得到x = 2或x = 3，这两个值即为函数f(x)的零点，也是方程的解。
第09讲：函数的零点和函数的应用期末高频考点突破
第09讲:函数的零点和函数的应用期末高频考点突破高频考点梳理1．函数的零点 (1)函数零点的定义对于函数y ＝f (x )(x ∈D )，把使f (x )＝0的实数x 叫做函数y ＝f (x )(x ∈D )的零点． (2)几个等价关系方程f (x )＝0有实数根⇔函数y ＝f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y ＝f (x )有零点． (3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上的图象是连续不断的一条曲线，并且有f (a )·f (b )<0，那么，函数y ＝f (x )在区间(a ，b )内有零点，即存在c ∈(a ，b )，使得f (c )＝0，这个__c __也就是方程f (x )＝0的根． 2．二分法对于在区间[a ，b ]上连续不断且f (a )·f (b )<0的函数y ＝f (x )，通过不断地把函数f (x )的零点所在的区间一分为二，使区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点近似值的方法叫做二分法． 3．二次函数y ＝ax 2＋bx ＋c (a >0)的图象与零点的关系(x ,0)，(x ,0)(x ,0) 无交点 题型一：函数零点存在定理1．（2022·黑龙江·佳木斯一中高一期末）函数3ln y x x=-的零点所在区间是（ ） A ．()3,4B ．()2,3C ．()1,2D ．()0,12．（2021·河南·安阳市第三十九中学高一期末）关于函数2()311x f x x =+-的零点，下列判断正确的是（ ）A ．()f x 只有一个零点，且这个零点在区间12（,）内B ．()f x 有两个零点，且其中一个零点在区间12（,）内C ．()f x 只有一个零点，且这个零点在区间2,3（）内D ．()f x 有两个零点，且其中一个零点在区间2,3（）内3．（2022·河南安阳·高一期末）已知函数()f x 是定义在R 上的减函数，实数a ，b ，c 满足a b c <<，且()()()0f a f b f c ⋅⋅<，若0x 是函数()f x 的一个零点，则下列结论中一定不正确的是（ ）A ．0x a <B ．0a x b <<C ．0b x c <<D ．0x b <题型二：函数的零点个数分布问题（参数）4．（2021·河南·安阳一中高一期末）已知定义在R 上的奇函数，满足()()20f x f x -+=，当(]0,1x ∈时，()2log f x x =-，若函数()()()sin πF x f x x =-，在区间[]1,m -上有10个零点，则m 的取值范围是（ ）A ．[)3.5,4B ．(]3.5,4C ．(]5,5.5D ．[)5,5.55．（2022·全国·益阳平高学校高一期末）已知函数()22,02,0x x f x x x x -<⎧=⎨-+≥⎩若关于x 的方程()12f x x m =+恰有三个不相等的实数解，则m 的取值范围是（ ） A ．30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．90,16⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．90,16⎛⎫ ⎪⎝⎭6．（2022·内蒙古·赤峰二中高一期末（文））已知()()2ln ,045,1x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-+≥⎪⎩，若方程()()f x m m =∈R 有四个不同的实数根1x ，2x ，3x ，4x ，则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是（ ） A ．（3，4）B ．（2，4）C ．[0，4）D ．[3，4）题型三：用二分法求函数f (x )零点近似值7．（2022·江西新余·高一期末）若函数()31f x x x =--在区间[1，1.5]内的一个零点附近函数值用二分法逐次计算，列表如下：那么方程310x x --=的一个近似根（精确度为0.1）可以为（ ） A ．1.3B ．1.32C ．1.4375D ．1.258．（2022·内蒙古·呼和浩特市教育教学研究中心高一期末）用二分法求方程的近似解，求得函数()329f x x x =+-的部分函数值数据如下：()16f =-，()23f =，()1.5 2.625f =-，()1.750.6406f =-，则方程3290x x +-=的一个近似根x 所在区间为（ ） A ．()0.6406,0-B ．()1.75,2C ．()1.5,1.75D ．()1,1.59．（2021·安徽宿州·高一期末）已知函数3()2xf x x=-在区间(1,2)上有一个零点0x ，如果用二分法求0x 的近似值(精确度为0.01)，则应将区间(1,2)至少等分的次数为（ ） A ．5B ．6C ．7D ．8题型四：函数与方程的综合问题10．（2021·天津·高一期末）已知函数4(),01af x x a x=+<≤ (1)用定义法证明函数()f x 在[2,)+∞单调递增；(2)设()()22x xg x f a ⎡⎤=-⎣⎦，求()g x 在[1,0]-上的最大值(3)设2+1,<2()=5(),22x x x f x x ϕ≥-⎧⎪⎨-⎪⎩，若方程()20x a ϕ-=有两个不等实根，求实数a 的取值范围．11．（2022·安徽池州·高一期末）已知函数()214()log 21x f x +=+.(1)求函数()n x(2)若关于x 的方程2()14f x x m =+-在[2,3]-上有两个实数根，求实数m 的取值范围.12．（2022·江西抚州·高一期末）已知函数()ln 11ax f x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭（其中a R ∈且0a ≠）的图象关于原点对称. (1)求a 的值；(2)①判断()xy f e =在区间()0,∞+上的单调性（只写出结论即可）；①关于x 的方程()ln 0xf e x k -+=在区间(]0,ln 4上有两个不同的解，求实数k 的取值范围.题型五：函数模型的应用13．（2022·湖北武汉·高一期末）《湿地公约》第十四届缔约方大会部级高级别会议11月6日在湖北武汉闭幕，会议正式通过“武汉宣言”，呼吁各方采取行动，遏制和扭转全球湿地退化引发的系统性风险.武汉市某企业生产某种环保型产品的年固定成本为2000万元，每生产x 千件，需另投入成本()C x （万元）.经计算若年产量x 千件低于100千件，则这x 千件产品成本21()1011002C x x x =++；若年产量x 千件不低于100千件时，则这x 千件产品成本4500()120540090C x x x =+--.每千件产品售价为100万元，设该企业生产的产品能全部售完.(1)写出年利润L （万元）关于年产量x （千件）的函数解析式；(2)当年产量为多少千件时，企业所获得利润最大？最大利润是多少？ 14．（2022·贵州六盘水·高一期末）2005年8月，时任浙江省省委书记的习近平同志就提出了“绿水青山就是金山银山”的科学论断.为了改善农村卫生环境，振兴乡村，加快新农村建设，某地政府出台了一系列惠民政策和措施某村民为了响应政府号召，变废为宝，准备建造一个长方体形状的沼气池，利用秸秆、人畜肥等做沼气原料，用沼气解决日常生活中的燃料问题.若沼气池的体积为18立方米，深度为3米，池底的造价为每平方米180元，池壁的造价为每平方米150元，池盖的总造价为2000元.设沼气池底面长方形的一边长为x 米，但由于受场地的限制，x 不能超过2米.(1)求沼气池总造价y 关于x 的函数解析式，并指出函数的定义域； (2)怎样设计沼气池的尺寸，可以使沼气池的总造价最低？并求出最低造价.15．（2022·江苏省灌云高级中学高一期末）我国某企业自主研发了一款具有自主知识产权的平板电脑，并从2021年起全面发售.经测算，生产该平板电脑每年需投入固定成本1350万元，每生产x （千台）电脑需要另投成本()T x 万元，且2+100+1000,0<<40,()=10000601+-7450,40,ax x x T x x x x ≥⎧⎪⎨⎪⎩另外每台平板电脑售价为0.6万元，假设每年生产的平板电脑能够全部售出.已知2021年共售出10000台平板电脑，企业获得年利润为1650万元.(1)求该企业获得年利润()W x （万元）关于年产量x （千台）的函数关系式; (2)当年产量为多少千台时，该企业所获年利润最大?并求最大年利润.参考答案：1．B【分析】根据解析式判断函数单调性，再应用零点存在性定理确定所在区间即可.【详解】由3,ln y y x x==-在(0,)+∞上递减，所以3ln y x x=-在(0,)+∞上递减，又3(2)ln 202f =-=>，e (3)1ln 3ln 03f =-=<，所以零点所在区间为()2,3. 故选：B 2．B【分析】根据零点存在性定理，特殊值检验解决即可. 【详解】由题知，2()311x f x x =+-，当2()3110x f x x =+-=时，2311x x =-+，令2123,11x y y x ==-+，如图有图知()f x 有两个零点； 因为(1)311170f =+-=-<， (2)941120f =+-=>， (3)27911250f =+-=>，1(1)11103f -=+-<，1(2)41109f -=+-<，1(3)911027f -=+-<，1(4)1611081f -=+->，说明()f x 有两个零点位于12（,）和3,4--（）， 故选：B 3．B【分析】根据函数的单调性可得()()()f a f b f c >>，再分()0f a <和()0f a >两种情况讨论，结合零点的存在性定理即可得出结论.【详解】解：①()f x 是定义在R 上的减函数，a b c <<，①()()()f a f b f c >>， ①()()()0f a f b f c ⋅⋅<，①()()()0,0,0,f a f b f c <<<或()0f a >，()0f b >，()0f c <， 当()0f a <时，0x a <，0x b <；当()0f a >，()0f b >，()0f c <时，0b x c <<； ①0a x b <<是不可能的. 故选：B ． 4．A【分析】根据题意可知()f x 和()sin πx 都是周期为2的周期函数，因此可将()()()sin πF x f x x =-的零点问题转换为()f x 和()sin πx 的交点问题，画出函数图形，找到交点规律即可找出第10个零点坐标，而m 的取值范围就在第10个零点和第11个零点之间.【详解】由()()()()()2022f x f x f x f x f x -+=⇒=--=-得()f x 是一个周期为2的奇函数，当(]0,1x ∈时，()2log f x x =-，因此211log 122f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭，()10f =因为()f x 是奇函数，所以()00f = ，112⎛⎫-=- ⎪⎝⎭f ，()10f -=且()()sin πg x x =的周期为2π2πT ==，且()10g -=，112g ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭，()00g =，112g ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()10g = 求()()()sin πF x f x x =-的零点，即是()f x 与()g x 的交点，如图：为()f x 与()g x 在[]1,1-区间的交点图形，因为()f x 与()g x 均为周期为2的周期函数，因此交点也呈周期出现，由图可知()F x 的零点周期为12，若在区间[]1,m -上有10个零点，则第10个零点坐标为()3.5,0，第11个零点坐标为()4,0，因此3.54m ≤< 故选：A 5．D【分析】根据题意，作出函数()22,0,2,0x x f x x x x -<⎧=⎨-+≥⎩与12y x m =+的图像，然后通过数形结合求出答案.【详解】函数()22,0,2,0x x f x x x x -<⎧=⎨-+≥⎩的图像如下图所示：若关于x 的方程()12f x x m =+恰有三个不相等的实数解， 则函数()f x 的图像与直线12y x m =+有三个交点，若直线12y x m =+经过原点时，m ＝0，若直线12y x m =+与函数()12f x x m =+的图像相切，令22123022x x x m x x m -+=⇒++-=，令9940416m m ∆=-=⇒=.故90,16m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.故选：D ． 6．D【分析】利用数形结合可得12m <≤，结合条件可得121=x x ，312x ≤<，423x <≤，且344x x +=，再利用二次函数的性质即得.【详解】由方程()()f x m m =∈R 有四个不同的实数根，得函数()y f x =的图象与直线y m =有四个不同的交点，分别作出函数()y f x =的图象与直线y m =．由函数()f x 的图象可知，当两图象有四个不同的交点时，12m <≤．设y m =与|ln()|(0)y x x =-<交点的横坐标为1x ，2x ，设12x x <，则11x <-，210x -<<， 由()()12ln ln x x -=-得()()12ln ln x x -=--， 所以()()121x x --=，即121=x x ．设y m =与245(1)y x x x =-+≥的交点的横坐标为3x ，4x ，设34x x <，则312x ≤<，423x <≤，且344x x +=， 所以()()234333424[3,4)x x x x x =-=--+∈， 则1234[3,4)x x x x ∈． 故选：D. 7．B【分析】由零点存在性定理和二分法求解近似根.【详解】由()1.31250f <，()1.3750f >，且()f x 为连续函数，由零点存在性定理知：区间()1.3125,1.375内存在零点，故方程310x x --=的一个近似根可以为1.32，B 选项正确，其他选项均不可. 故选：B 8．B【分析】根据零点存在性定理可判断出函数零点所在的区间，从而可得到方程近似根x 所在的区间. 【详解】由题意，知()()()()()()120, 1.520, 1.7520f f f f f f ⋅<⋅<⋅<，所以函数的零点在区间()1.75,2内，即方程3290x x +-=的一个近似根x 所在区间为()1.75,2. 故选：B. 9．C【解析】根据二分法的定义可得10.012n<，解得6n >即得. 【详解】由于每等分一次，零点所在区间的长度变为原来的12，则等分n 次后的区间长度变为原来的12n， 则由题可得10.012n <，即621002n >>，6n ∴>， 则至少等分的次数为7.故选：C.10．(1)证明见解析 (2)31a + (3)518a <≤【分析】（1）先设12,[2,)x x ∀∈+∞，12x x <，再根据作差法只需证明()()12f x f x <即可； （2）根据换元法求21()4,,12h t t at a t ⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦的最大值即可；（3）根据函数在(,2)-∞和[2,)+∞上的单调性，即可求得实数a 的取值范围.（1）12,[2,)x x ∀∈+∞，且12x x <， ()()()12121212124444a a a a f x f x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()()()1212121212441x x x x a a x x x x x x --⎛⎫=--= ⎪⎝⎭ ①122x x ≤<，①21120,4x x x x >->①01a <≤，①044a <≤，①124x x a >，①1240x x a -> 所以()()120f x f x -<，即()()12f x f x <，①()f x 在[2,)+∞上单调递增， （2）设()24()222242x x x xx a g x a a a ⎛⎫=+-=-+ ⎪⎝⎭，令2x t =，①1[1,0],,12x t ⎡⎤∈-∴∈⎢⎥⎣⎦，21()4,,12h t t at a t ⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦①()h t 的对称轴为10,22a t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦， ①()h t 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，①max max ()()(1)31g x h t h a ===+． （3））2+1,<2()=45+,22x x x a x x x ϕ≥-⎧⎪⎨-⎪⎩，①()x ϕ在(,2)-∞上单调递减，①5(),4x ϕ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭，由（1）可知()x ϕ在[2,)+∞上单调递增，①1()2,2x a ϕ⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭，方程()20x a ϕ-=有两个不等实根，等价于函数()y x ϕ=与2y a =有两个不同的交点①1222a a >-，①(x ϕ在[2,)+∞上与2y a =必有一个交点，故只需①524a >，即58a >，又①01a <≤，①518a <≤． 11．(1)2115log ,22⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(2)411log 3,28⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【分析】（1）根据被开方数非负列出一个关于对数函数的不等式，然后解不等式即可求出其定义域；（2）构造一个新函数()2141()log 212x x g x ++=+-，转化成求新函数在[2,3]-上的值域，最后解不等式即可.(1)依题意，()n x =()214log 2120x ++-≥，则212116x ++≥，则21215x +≥，则221log 15x +≥，故2115log 22x ≥，即函数()n x 的定义域为2115log ,22⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭； (2)依题意，2()14f x x m =+-，故()2141log 2122x x m +++-=-； 令()()212114444111()log 21log 21log 2log 222x x x x x x g x +++++⎛⎫=+-=+-=+ ⎪⎝⎭； 令2x t =，因为[2,3]x ∈-，故1,84t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，故1112()22x x t h t t ++=+=，因为12t t +≥12t t =，即t =而19129,(8)4416h h ⎛⎫== ⎪⎝⎭，故49log 2log 4m -≤，即412log 914m <-≤-，即411log 328m -≤<-， 即实数m 的取值范围为411log 3,28⎡⎫--⎪⎢⎣⎭. 12．(1)2a =(2)①()x y f e =在区间()0,∞+上单调递增；①2033k <≤ 【分析】（1）由图象关于原点对称知：()()0f x f x -+=，结合函数解析式可得()211a -=，即可求参数.（2）由已知得()1ln 1x f x x -=+，①()x y f e =为211x t e =-+，()ln g t t =的构成的复合函数，由它们在()0,∞+上均单调递增，即知()x y f e =的单调性；①由①整理方程得()11x x x e e k e +=-在区间(]0,ln 4上有两个不同的解，令1x u e =-，(]0,3u ∈有23k u u =++，结合基本不等式求其最值，进而确定k 的取值范围.(1)由题意知()()0f x f x -+=，整理得()()1111ln 011a x a x x x -+--⎡⎤⨯=⎢⎥-+⎣⎦， 即()222111a x x --=-，对于定义域内任意x 都成立，则有()211a -=，解得2a =或0a =，又0a ≠，所以2a =，当2a =时，()1ln 1x f x x -=+，定义域为(1)(1)-∞-+∞，，，关于原点对称，符合题意， 故2a =.(2)由（1）可知，2a =，故()21ln 1ln 11x x x x f x -⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. ①()22ln 1ln 111x xx x e y f e e e ⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭， 由211x t e =-+，()ln g t t =在()0,∞+上均单调递增， 得()x y f e =在区间()0,∞+上单调递增.①由①知1ln ln 01x x e x k e --+=+，可得1ln ln ln 01x x x e e k e --+=+， 即()11x x x e e k e +=-在区间(]0,ln 4上有两个不同的解. 令1x u e =-，(]0,3u ∈，所以()()()112231x x x e e u u k u e u u +++===++-， 因为23k u u =++在(上单调递减，在⎤⎦上单调递增，所以min 33k =+=， 且3u =时，2203333k =++=，从而2033k <≤. 13．(1)21903100,010024500203400,10090x x x L x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--+≥⎪-⎩； (2)年产量为105千件，最大利润是1000万元.【分析】（1）年利润L 为销售收入减去生产成本，分情况讨论计算即可.（2）当0100x <<时，根据二次函数单调性求L 最大值；当100x ≥时，根据基本不等式求最大值，继而求出L 最大值.【详解】（1）当0100x <<时，2211100101100200090310022L x x x x x =----=-+-； 当100x ≥时，45004500100(1205400)20002034009090L x x x x x =-+--=--+--， 所以21903100,010024500203400,10090x x x L x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--+≥⎪-⎩. （2）当0100x <<时，2211903100(90)95022L x x x =-+-=--+，当90x =时，L 取得最大值950， 当100x ≥时，22520(90)16001600100090L x x =--++≤-+=-， 当且仅当2259090x x -=-，即105x =时取等号，而1000950>， 所以当该企业年产量为105千件时，所获得利润最大，最大利润是1000万元.14．(1)()6308090002y x x x ⎛⎫=+⨯+<≤ ⎪⎝⎭ (2)当长2x =米，宽632=米时总造价最低，最低造价为7580元【分析】（1）池底、池壁、池盖的造价求得y 关于x 的解析式，并写出定义域.（2）利用函数的单调性求得设计方案并求得最低造价.【详解】（1）沼气池的宽为1863x x=， 依题意612180231502000y x x x x ⎛⎫=⨯⨯++⨯⨯+ ⎪⎝⎭ ()6661809002000308090002x x x x x ⎛⎫⎛⎫=⨯++⨯+=+⨯+<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ （2）由（1）得()6308090002y x x x ⎛⎫=+⨯+<≤ ⎪⎝⎭， 对于函数()()602f x x x x=+<≤， 任取()()121212126602,x x f x f x x x x x <<≤-=+--()()1212126x x x x x x --=， 其中1212120,0,60x x x x x x -<>-<，所以()()()()12120,f x f x f x f x ->>，所以()f x 在(]0,2上递减，所以当长2x =米，宽632=米时，()f x 最小，也即总造价最小， 最小值为63080900275802⎛⎫+⨯+= ⎪⎝⎭元. 15．(1)210+500-2350,0<<40,()=10000+6100,40.x x x W x x x x ---≥⎧⎪⎨⎪⎩(2)100千台，最大年利润为5 900万元.【分析】（1）由已知的条件知道该函数为一个分段函数，所以分两种情况把表达式分别求出来即可（2）由（1）知当040x <<时，为二次函数，利用二次函数的性质求它在该区间上的最大值，当40x ≥时，利用基本不等式性质求最大值.（1）解：10 000台=10千台,则(10)1002000T a =+，根据题意得：0.610000100200013501650a ⨯---=，解得=10a ， 当040x <<时，22()0.610001350101001000105002350W x x x x x x =⨯----=-+-，当40x ≥时，1000010000()0.61000135060174506100W x x x x x x=⨯---+=--+， 综上所述210+5002350,0<<40()=10000+6100,40x x x W x x x x ----≥⎧⎪⎨⎪⎩. （2）当040x <<时，22()10500235010(25)3900W x x x x =-+-=--+当25x =时， ()W x 取得最大值max ()3900W x =；当40x ≥时，1000010000()61006100900W x x x x x=--+≤-+=，当且仅当=100x 时，max ()5900W x =因为59003900>，故当年产量为100千台时,该企业所获年利润最大,最大年利润为5 900万元.。
零点和极点详解
零点和极点详解一、引言零点和极点是复变函数中非常重要的概念，它们在数学中的应用非常广泛，包括电路分析、信号处理、控制系统等领域。
本文将详细介绍零点和极点的定义、性质以及在实际应用中的意义。
二、零点的定义与性质1. 零点的定义设f(z)是一个复变函数，z0是复平面上的一个复数，如果f(z0)=0，则称z0为f(z)的一个零点。
2. 零点的性质（1）零点是函数图像与x轴交点处。
（2）如果f(z)在z0处有一个k阶零点，则f(z)在z0处可以表示为：f(z)=(z-z0)^k g(z)其中g(z)是在z=z0处不为0且解析的函数。
（3）如果f(z)有无穷多个不同的零点，那么f(z)必须恒等于0。
三、极点的定义与性质1. 极点的定义设f(z)是一个复变函数，z0是复平面上的一个复数，如果满足以下条件：（1）存在某个正整数k使得g(z)=(z-z0)^kf(z)在z=z0处解析；（2）当z趋近于z0时，|f(z)|趋近于无穷大；则称z0为f(z)的一个k阶极点。
2. 极点的性质（1）极点是函数图像在z0处的奇异点，也就是说，函数在z0处没有定义。
（2）如果f(z)在z0处有一个k阶极点，则可以表示为：f(z)=h(z)/(z-z0)^k其中h(z)是在z=z0处不为0且解析的函数。
（3）如果f(z)有无穷多个不同的极点，那么f(z)必须恒等于无穷大或者恒等于零。
四、零点与极点之间的关系1. 零点与极点之间的关系如果f(z)在z0处既有零点又有极点，那么它们之间存在以下关系：（1）当k>0时，称z0为可去奇异点。
此时，当我们把这个可去奇异点消去后，就得到了一个新的解析函数g(z)，它在原来的可去奇异点处具有一个正常的值g(z0)=lim_(z→z_0)f(z)，并且g(z)和f(z)在其他地方完全相同。
（2）当k<0时，称z0为本性奇异点。
此时，它是一个真正意义上的奇异点。
如果f(z)在z0的某个邻域内解析，那么称z0为孤立奇异点。
高中数学零点存在的原理和应用
高中数学零点存在的原理和应用1. 零点的定义零点是一个数学概念，它代表了一个函数在某个特定的输入值下输出为零的情况。
即，对于函数f(x)而言，如果存在一个x使得f(x)=0，那么x就是函数的零点。
在数学中，我们常常将寻找零点作为解方程的一种方法。
2. 零点存在的条件要判断一个函数是否存在零点，需要满足以下条件：•函数必须是实数函数，即函数的定义域为实数集。
•函数必须是连续函数，即函数图像没有断裂、间断等情况。
•函数必须是单调函数，即函数的图像在定义域上只有一个升序或降序的走势。
3. 求解零点的方法寻找一个函数的零点可以采用多种方法，下面列举了几种常见的方法：•试位法：通过逐步逼近的方式，在函数图像上通过不断缩小最小值和最大值的范围，最终找到函数的零点。
•二分法：对于区间[a,b]，首先找到区间中点c=(a+b)/2，然后判断函数在c点的取值情况，如果f(c)=0，则c就是零点；如果f(c)>0，则在区间[a,c]中继续寻找零点；如果f(c)<0，则在区间[c,b]中继续寻找零点。
通过不断地二分区间，最终可以找到零点的近似解。
•牛顿切线法：通过利用函数图像在零点处的切线来逼近零点的位置。
具体步骤是，在初始点x0处求出函数的切线，然后求出切线与x轴的交点，即为新的x位置。
不断迭代，最终可以找到零点的近似解。
4. 零点存在的应用•方程的求解：寻找零点是解方程的一种常见方法。
无论是线性方程、多项式方程还是其他类型的方程，都可以通过求解函数零点的方法来得到方程的解。
•最优化问题：在一些最优化问题中，需要求解函数的最小值或最大值。
通过寻找函数的零点，可以找到函数的极值点，从而解决最优化问题。
•几何图形的位置关系：对于一些几何图形，可以通过寻找函数的零点来确定图形之间的位置关系。
例如，寻找两条直线的交点来确定直线之间的关系，或者寻找曲线与直线的交点来确定曲线与直线的关系等。
5. 总结零点作为一个重要的数学概念，在高中数学中具有重要的意义。
零点定理-
零点定理零点定理是一个非常重要的概念，它是数学中一个基本而又重要的定理。
零点定理可以帮助我们确定一些方程的解，它的应用非常广泛，不仅在数学中，还可以在工程科学、物理、经济学等领域中发挥重要作用。
在下面的文章中，我将详细介绍零点定理的概念、原理和应用。
一、零点定理的概念零点定理指的是一个多项式函数在定义域内的零点的存在性和数量问题。
它可以表示为：存在一个多项式函数f(x)，如果在定义域[a,b]内，f(a)和f(b)的符号不同，那么f(x)至少有一个零点在[a,b]区间内。
这个定理的实质是解决了多项式函数在定义域内存在零点的问题。
二、零点定理的原理零点定理的原理是基于中间值定理衍生出来的。
中间值定理是指：如果f(x)是一个连续的函数，在区间[a,b]上，且f(a)和f(b)的符号不相同，那么f(x)在[a,b]内至少有一个零点。
根据中间值定理，我们可以知道，在一个连续的函数中，如果在某个区间上，函数值在两个点的符号不相同，那么在这个区间上，至少存在一个x，使得f(x)=0。
因此，由中间值定理延伸出来的零点定理可以帮助我们更加方便地计算函数的零点。
三、零点定理的应用零点定理在数学中的应用非常广泛，它可以用于解决多项式方程的根的数量和位置问题，同时也可以用于求解非线性方程的近似解。
除此之外，零点定理还可以应用于工程科学、物理、经济学等领域。
1.解决多项式方程的根的数量和位置问题。
一个多项式方程在某个区间内的零点数量和位置是非常重要的问题。
零点定理可以帮助我们判断这个多项式方程在该区间内是否有零点，如果有，我们还可以利用细化区间的方法进一步确定零点的位置。
这对于求解多项式方程的根非常有用。
2.求解非线性方程的近似解零点定理还可以用于求解非线性方程的近似解。
在这种情况下，我们可以使用迭代法来逼近这个方程的零点。
具体地，我们可以将该方程转化为一个同样有零点的方程，例如，可以将该方程转化为一个多项式方程，然后使用零点定理来求解这个方程的根。
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函数的应用（讲义）知识点睛
一、函数的零点
(取lg20.301 0lg30.477 1lg50.699 0
，，)≈≈≈
回顾与思考
________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________
【参考答案】 【知识点睛】
一、1．()0f x x =的实数
2．函数()y f x =的图象与x 轴有交点
函数()y f x =有零点 3．连续不断的曲线 ()()0
f a f b ⋅<
（a ，b ）
()c a b ∃∈， ()0f c =
【精讲精练】
1．D 2．D 3．A 4．C 5．B
6．C 7．A 8．01k ≤< 9． B 10．B 11．C 12．D 13．A 14．B 15．C 16．C 17．D 18．C 19．C 20．A 21．(0.957 6)x
y m = 22．
27
125
23．12
(1)1p +- 24．8
函数的应用（随堂测试）
【参考答案】
1．C 2．11.25
函数的应用（作业）
8. 已知函数()2f x x =+，那么方程()3f x =的实数解的个数为（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
9. 设函数1
()f x x
=
，2()(0)g x ax bx a b a =+∈≠R ，，，若这两个函数的图象有且仅有两个不同的交点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则下列判断正确的是（ ）
A ．当a <0时，x 1+x 2<0，y 1+y 2>0
B ．当a <0时，x 1+x 2>0，y 1+y 2<0
C ．当a >0时，x 1+x 2<0，y 1+y 2<0
D ．当a >0时，x 1+x 2>0，y 1+y 2>0
10. 若函数()(01)x f x a x a a a =-->≠，
且有两个零点，则实数a 的取值范围是
_________________．
f x x x
=+-，若函数()()
11.已知函数()2
=-的零点个数不为0，则a的
g x f x a
最小值为__________．
11
12 【参考答案】
1．D 2．A 3．C 4．D 5．C 6．B 7．C 8．B 9．B 10． 1a >
11．2 12． 50(110%)x y m =-
13．（1）m =1；（2）()f x 是奇函数；（3）单调递增
14．（1）当0<b <1时，函数()f x 单调递减；当b >1时，函数()f x 单调递增；（2）当a =1时，
()f x 是奇函数 15．a =16
16．（1）证明略；（2）918a <<。