必修一 零点与方程
人教A版高中数学必修一课件 《函数的零点与方程的解》指数函数与对数函数
探究一
探究二
探究三
思想方法 随堂演练
课堂篇 探究学习
解析:(1)令f(x)=log3x+x-3,则f(1)=log31+1-3=-
2<0,f(2)=log32+2-3=log3<0,f(3)=log33+3-3=1>0,f(4)=log34+43=log312>0,则函数f(x)的零点所在的区间为(2,3),所以方程 log3x+x=3的实数解所在的区间为(2,3).
(2)记f(x)=ex-x-2,则该函数的零点就是方程ex-x-2=0的实数解. 由题表可知f(-1)=0.37-1<0,f(0)=1-2<0,f(1)=2.72-3<0,f(2)=7.394>0,f(3)=20.09-5>0.由零点存在定理可得f(1)f(2)<0,故函数的零点 所在的区间为(1,2).所以k=1.
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变式训练本例已知条件不变,求a为何值时: (1)方程有唯一实数解; (2)方程的一个解大于1,一个解小于1.
解:(1)令f(x)=ax2-2(a+1)x+a-1.
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例3 (1)方程log3x+x=3的解所在的区间为 ( )
A.(0,2)
B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
(2)根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个实数解所在
的区间为(k,k+1)(k∈N),则k的值为
.
分析:(1)构造函数f(x)=log3x+x-3,转化为确定函数f(x)的零点所 在的区间;(2)构造与方程对应的函数,然后根据表格判断函数值的 符号,从而确定零点所在的区间,再求k值.
数学高中必修知识点必备
数学高中必修知识点必备人教版数学必修一知识点1、函数零点的定义(1)对于函数)(xfy,我们把方程0)(xf的实数根叫做函数)(xfy的零点。
(2)方程0)(xf有实根Û函数()yfx的图像与x轴有交点Û函数()yfx有零点。
因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(xf是否有实数根,有几个实数根。
函数零点的求法:解方程0)(xf,所得实数根就是()fx的零点(3)变号零点与不变号零点①若函数()fx在零点0x左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()fx的变号零点。
②若函数()fx在零点0x左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()fx的不变号零点。
③若函数()fx在区间,ab上的图像是一条连续的曲线,则0)()(2、函数零点的判定(1)零点存在性定理:如果函数)(xfy在区间],[ba上的图象是连续不断的曲线,并且有()()0fafb,那么,函数)(xfy在区间,ab内有零点,即存在),(0bax,使得0)(0xf,这个0x也就是方程0)(xf的根。
(2)函数)(xfy零点个数(或方程0)(xf实数根的个数)确定方法①代数法:函数)(xfy的零点Û0)(xf的根;②(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(xfy的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点。
(3)零点个数确定0)(xfy有2个零点Û0)(xf有两个不等实根;0)(xfy有1个零点Û0)(xf有两个相等实根;0)(xfy无零点Û0)(xf无实根;对于二次函数在区间,ab上的零点个数,要结合图像进行确定.3、二分法(1)二分法的定义:对于在区间[,]ab上连续不断且()()0fafb的函数()yfx,通过不断地把函数()yfx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,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法;(2)用二分法求方程的近似解的步骤:①确定区间[,]ab,验证()()0fafb,给定精确度e;②求区间(,)ab的中点c;③计算()fc;(ⅰ)若()0fc,则c就是函数的零点;(ⅱ)若()()0fafc,则令bc(此时零点0(,)xac);(ⅲ)若()()0fcfb,则令ac(此时零点0(,)xcb);④判断是否达到精确度e,即ab,则得到零点近似值为a(或b);否则重复②至④步.高一数学下册必修知识点整理一、定义与定义式:自变量x和因变量y有如下关系:y=kx+b则此时称y是x的一次函数。
高中数学必修一课件:第四章函数的零点与方程的解
要点3 函数零点存在定理 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条____连__续_不__断_____的曲线,且有 ___f_(a_)_f(_b)_<_0 ___,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在 c∈(a,b),使得___f(_c)_=_0____,这个c也就是方程f(x)=0的解.
解析 令f(x)=0,得-x2+5x-6=0,即x2-5x+6=0,(x-2)(x-3)=0,
∴x=2或x=3.故选B.
3.方程ex-x=2在实数范围内的解有( C )
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
解析 由题意令y1=ex,y2=x+2,在同一坐标系下作出两个函数的图象, 如图,由图可知两图象有两个交点,即方程ex-x=2有两个解.故选C.
3.如何正确理解函数零点存在定理? 答:(1)并不是所有的函数都有零点,如函数y=1x就没有零点. (2)函数y=f(x)若满足:①函数在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲 线;②f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点. (3)对于有些函数,即使它的图象是一条连续不断的曲线,当它通过零点 时,函数值也不一定变号.如函数y=x2有零点x0=0,但显然函数值没有变 号.但是,对于任意一个函数,相邻的两个零点之间所有的函数值保持同号. (4)函数在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且在区间(a,b)上单 调,若f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内有且只有一个零点.
4.若二次函数y=x2+2x+k+3有两个不同的零点,则k的取值范围是( B )
A.(-2,+∞)
B.(-∞,-2)
C.(2,+∞)
必修一高中数学人教版A版必修一第三单元3.1.1方程的根与函数的零点
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§3.1 函数与方程
3.1.1 方程的根与函数的零点
学习目标 1.理解函数零点的定义,会求某些函数的零点(重 点).2.掌握函数零点的判定方法(重、难点).3.了解函数的零点与 方程的根的联系(重点).
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预习教材 P86-P88,完成下面问题: 知识点 1 函数的零点
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课堂小结
1.在函数零点存在性定理中,要注意三点:(1)函数是连续 的;(2)定理不可逆;(3)至少存在一个零点.
2.方程f(x)=g(x)的根是函数f(x)与g(x)的图象交点的横坐标, 也是函数y=f(x)-g(x)的图象与x轴交点的横坐标.
3.函数与方程有着密切的联系,有些方程问题可以转化为函 数问题求解,同样,函数问题有时可以转化为方程问题, 这正是函数与方程思想的基础.
答案 C
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题型三 判断函数零点所在的区间
【例3】 (1)二次函数f(x)=ax2+bx+c的部分对应值如下表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y 6 m -4 -6 -6 -4 n 6
不求a,b,c的值,判断方程ax2+bx+c=0的两根所在区间
是( )
A.(-3,-1)和(2,4) B.(-3,-1)和(-1,1)
是 0,-12. 答案 0,-12
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题型二 确定函数零点的个数
【例 2】 判断下列函数零点的个数. (1)f(x)=x2-34x+58; (2)f(x)=ln x+x2-3. 解 (1)由 f(x)=0,即 x2-34x+58=0,得 Δ=-342-4×58= -3116<0, 所以方程 x2-34x+58=0 没有实数根,即 f(x)零点的个数为 0.
最新版教材高中数学必修一知识讲解_函数与方程_基础
函数与方程【学习目标】(1)重点理解函数零点的概念,判定二次函数零点的个数,会求函数的零点;(2)结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数零点与方程根的联系;(3)根据具体函数的图象,能够借助计算器用二分法求函数零点的近似解,了解这种方法是求函数零点近似解的常用方法.【要点梳理】要点一:函数的零点 1.函数的零点(1)一般地,如果函数()y f x =在实数α处的值等于零,即()0f α=,则a 叫做这个函数的零点. 要点诠释:①函数的零点是一个实数,当函数的自变量取这个实数时,其函数值等于零; ②函数的零点也就是函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标; ③函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 的实数根.④零点都是指变号零点(函数图象通过零点时穿过x 轴,则称这样的零点为变号零点). 归纳: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. (2)二次函数的零点二次函数2y ax bx c =++的零点个数,方程20ax bx c ++=的实根个数见下表.(3)二次函数零点的性质①二次函数的图象是连续的,当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号. ②相邻两个零点之间的所有的函数值保持同号.引伸:对任意函数,只要它的图象是连续不间断的,上述性质同样成立. 2.函数零点的判定(1)利用函数零点存在性的判定定理如果函数()y f x =在一个区间[]a b ,上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即()()0f a f b <,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点()0x a b ∈,,使()00f x =,这个0x 也就是方程()0f x =的根.要点诠释:①满足上述条件,我们只能判定区间内有零点,但不能确定有几个.若函数在区间内单调,则只有一个;若不单调,则个数不确定.②若函数()f x 在区间[],a b 上有()()0f a f b ⋅>,()f x 在(,)a b 内也可能有零点,例如2()f x x =在[]1,1-上,2()23f x x x =--在区间[]2,4-上就是这样的.故()f x 在(),a b 内有零点,不一定有()()0f a f b ⋅<. ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图象不是连续不断的曲线,()f x 在(),a b 内也可能是有零点,例如函数1()1f x x=+在[]2,2-上就是这样的. (2)利用方程求解法求函数的零点时,先考虑解方程()0f x =,方程()0f x =无实根则函数无零点,方程()0f x =有实根则函数有零点.(3)利用数形结合法函数()()()F x f x g x =-的零点就是方程()()f x g x =的实数根,也就是函数()y f x =的图象与()y g x =的图象交点的横坐标.要点二:一元二次方程根的分布与方程系数的关系(1)设x 1、x 2是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的两实根,则x 1、x 2的分布范围与一元二次方程的系数之间的关系是:①当x 1<x 2<k 时,有0()02f k b k a ⎧⎪∆>⎪>⎨⎪⎪-<⎩;②当k <x 1<x 2时,有0()02f k b k a⎧⎪∆>⎪>⎨⎪⎪->⎩;③当x 1<k <x 2时,()0f k <;④当x 1,x 2∈(k 1,k 2)时,有12120()0()02f k f k b k k a ∆≥⎧⎪>⎪⎪>⎨⎪⎪<-<⎪⎩;⑤当x 1、x 2有且仅有一个在(k 1,k 2)时,有12()()0f k f k <.要点诠释:讨论二次函数的根在区间的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;③对称轴与区间的相对位置.当k =0时,也就是一元二次方程根的零分布.(2)所谓一元二次方程根的零分布,是指方程的根相对于零的关系.比如一元二次方程有一正根,有一负根,其实就是指这个二次方程一个根比零大,一个根比零小,或者说这两个根分布在零的两侧.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2.①2121212400,000b ac b x x x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪>>⇔+=->⎨⎪⎪=>⎪⎩;②2121212400,000b ac b x x x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪<<+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩;③1200cx x a<<⇔<; ④x 1=0,x 2>0⇔c =0,且0b a <;x 1<0,x 2=0⇔c =0,且0ba>. 要点三:二分法1.二分法所谓二分法就是通过不断地把函数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.2.用二分法求函数零点的一般步骤:已知函数()y f x =定义在区间D 上,求它在D 上的一个零点x 0的近似值x ,使它满足给定的精确度. 第一步:在D 内取一个闭区间[]00,a b D ⊆,使()0f a 与()0f b 异号,即()()000f a f b ⋅<,零点位于区间[]00,a b 中.第二步:取区间[]00,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()0000001122x a b a a b =+-=+. 计算()0f x 和()0f a ,并判断:①如果()00f x =,则0x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()000f a f x ⋅<,则零点位于区间[]00,a x 中,令1010,a a b x ==;③如果()()000f a f x ⋅>,则零点位于区间[]00,x b 中,令1010,a x b b == 第三步:取区间[]11,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()1111111122x a b a a b =+-=+. 计算()1f x 和()1f a ,并判断:①如果()10f x =,则1x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()110f a f x ⋅<,则零点位于区间[]11,a x 中,令2121,a a b x ==; ③如果()()110f a f x ⋅>,则零点位于区间[]11,x b 中,令2121,a x b b ==; ……继续实施上述步骤,直到区间[],n n a b ,函数的零点总位于区间[],n n a b 上,当n a 和n b 按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数()y f x =的近似零点,计算终止.这时函数()y f x =的近似零点满足给定的精确度.要点诠释:(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②()f a 、()f b 的值比较容易计算且()() <0f a f b . (2)根据函数的零点与相应方程的根的关系,求函数的零点和求相应方程的根式等价的.对于求方程()()f x g x =的根,可以构造函数()()()F x f x g x =-,函数()F x 的零点即为方程()()f x g x =的根.【经典例题】类型一、求函数的零点例1.已知函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-. (1)解方程(x +3)(x +1)(x ―2)=0;(2)画出函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的图象(简图),并求出函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的零点;(3)讨论函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-在零点两侧的函数值的正负. 【解析】(1)方程有三个根x 1=―3,x 2=―1,x 3=2.(2)函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的图象如右图,零点为―3,―1,2.(3)由函数的图象可以直观地看出,在函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的零点―3左侧的函数值为负,在零点―3的右侧与零点―1的左侧的函数值为正,零点―1的右侧与零点2的左侧的函数值为负,零点2右侧的函数值为正.【总结升华】(1)方程(x +3)(x +1)(x ―2)=0左边是三个因式的积的形式,只要有一个因式为0,方程就成立,所以x +3=0或x +1=0或x ―2=0,所以x =―3或x =―1或x =2;(2)可以用描点的方法画出函数图象的简图;(3)在x 轴的上方,纵坐标为正,相应的函数值就为正;在x 轴的下方,纵坐标为负,相应的函数值就为负.举一反三:【变式1】已知函数()()()1()f x x a x b a b =--+<,且m ,n 是方程()0f x =的两个根(m <n ),则实数a 、b 、m 、n 的大小关系可能是( )A .m <a <b <nB .a <m <n <bC .m <a <n <bD .a <m <b <n 【答案】B【解析】由函数()()()1f x x a x b =--+,我们可以看到a 、b 为()()()g x x a x b =--的零点,且()()1f a f b ==0()()f n f m >==,如右图,则应有a <m <n <b ,故选B .例2.若一次函数f (x )=ax +b 有一个零点2,那么函数2()g x ax bx =+的零点是 . 【思路点拨】由题意可知,2a +b =0,即b =-2a ;代入并令g (x )=0解得x =0或12x =. 【答案】0,12【解析】∵一次函数f (x )=ax +b 有一个零点2, ∴2a +b =0,即b =-2a ;∴令22()2(12)0g x ax bx ax ax ax x =+=-=-=, 解得,x =0或12x =; 故答案为:0,12. 【总结升华】本题考查了函数的零点与方程的根之间的关系. 举一反三:【变式1】求函数:(1)223y x x =--+;(2)376y x x =-+的零点.【答案】(1)-3,1;(2)-3,1,2. 【解析】(1)由求根公式解得121, 3.x x ==- (2)方程3760x x -+=可化为()()()()()()()()()()322661611161161230x x x x x x x x x x x x x x x x --+=---=+---=-+-=--+= 由()()()1230x x x --+=知1233,1, 2.x x x =-==所以函数223y x x =--+的零点为-3,1;函数376y x x =-+的零点为-3,1,2.【总结升华】三次因式分解的关键是,裂项后的两组分别要有公因式可提取,函数求零点的题目和解方程的题目可相互转化.类型二、函数零点的存在性定理例3.已知函数2()3xf x x =-,问:方程()0f x =在区间[]1,0-内有没有实数根?为什么?【答案】没有实数根【解析】先求出(1)f -及(0)f 的值,进而确定(1)f -和(0)f 的符号,当它们其中一个值小于零另一个值大于零时,便可确定()f x 在[]1,0-上有实数根.122(1)3(1)03f --=--=-<,02(0)3010,f =-=>且函数2()3xf x x =-的图象是连续曲线,()f x ∴在区间[]1,0-内有实数根【总结升华】利用函数零点的存在性定理可以判断方程()0f x =在某区间内是否有实数根,是利用计算机求方程近似根的重要依据,因此必须熟练掌握这个定理.需要注意的是,方程()0f x =在区间[],a b 内有实数根,不一定有()()0f a f b ⋅<.举一反三:【变式1】判断下列函数在给定区间上是否存在零点: (1)[]2()318,1,8;f x x x x =--∈(2)[]3()1,1,2f x x x x =--∈-;(3)[]2()log (2),1,3f x x x x =+-∈. 【答案】(1)存在;(2)存在;(3)存在. 【解析】(1)(1)200,(8)220,f f =-<=>(1)(8)0f f ∴⋅<故2()318f x x x =--在[]1,8上存在零点.(2)(1)10,(2)50,f f -=-<=>(1)(2)0,f f ∴-⋅<故3()1f x x x =--在区间[]1,2-上存在零点.(3)2222(1)log 31log 210,(3)log 53log 830f f =->-==-<-=,∴(1)(3)0f f ⋅<,故2()log (2)f x x x =+-在区间[]1,3上存在零点. 【高清课程:函数与方程377543 例3】【变式2】若函数3()31,[1,1]f x x x x =+-∈-,则下列判断正确的是( ) A .方程f (x )=0在区间[0,1]内一定有解 B .方程f (x )=0在区间[0,1]内一定无解 C .函数f (x )是奇函数 D .函数f (x )是偶函数【答案】A类型三、一元二次方程根的分布例4.已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(―1,0)和(1,2)内,求m 的取值范围. (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 【答案】(1)5162m -<<-;(2)112m -<≤ 【解析】(1)条件说明函数2221y x mx m =+++的零点在区间(-1,0)和(1,2)内,由图1可知,(1)20(0)210(1)420(2)650f f m f m f m -=>⎧⎪=+<⎪⎨=+<⎪⎪=+>⎩,∴121256m Rm m m ∈⎧⎪⎪<-⎪⎪⎨<-⎪⎪⎪>-⎪⎩.∴5162m -<<-.(2)∵函数的零点在区间(0,1)内,由图2知必有(0)0(1)0001f f m >⎧⎪>⎪⎨∆≥⎪⎪<-<⎩.∴12121110m m m m m ⎧>-⎪⎪⎪>-⎨⎪≥≤⎪⎪-<<⎩或.∴112m -<≤ 【总结升华】本例两个小题均可以用解方程的方法求解,但很繁琐,而利用函数的性质和图象求解就变得非常直观简捷.“方程与函数思想”“数形结合思想”是数学中的两个重要思想,解题中要注意应用.举一反三:【变式1】关于x 的方程ax 2―2(a +1)x +a ―1=0,求a 为何值时: (1)方程有一根;(2)方程有一正一负根; (3)方程两根都大于1;(4)方程有一根大于1,一根小于1.【答案】(1)0a =或13a =-(2)01a <<(3)不存在实数a (4)0a > 【解析】(1)当a =0时,方程变为―2x ―1=0,即12x =-,符合题意; 当0a ≠时,方程为二次方程,因为方程有一根,所以1240a ∆=+=,解得13a =-.综上可知,当0a =或13a =-时,关于x 的方程ax 2―2(a +1)x +a ―1=0有一根.(2)因为方程有一正一负根,所以由根与系数的关系得10a a-<.又1240,a ∆=+>解得01a <<.(3)方程两根都大于1,图象大致如图 所以必须满足0,0,2(1)1,2(1)0.a a a f >⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪>⎪⎩或0,0,2(1)1,2(1)0.a a af <⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪<⎪⎩两不等式组均无解. 所以不存在实数a ,使方程两根都大于1.(4)因为方程有一根大于1,一根小于1,图象大致如图所以必须满足0,(1)0a f >⎧⎨<⎩或0,(1)0a f <⎧⎨>⎩解得0a >.类型四、用二分法求函数的零点的近似值例5.(2016 河南许昌月考)已知函数32()231f x x x x =--+.(1)求证:f (x )在区间(1,2)上存在零点;(2)若f (x )的一个正数零点附近的函数近似值如表格所示,请用二分法计算f (x )=0的一个近似解(精确到0.1).【思路点拨】(1)根据函数零点存在定理即可判断.(2)由二分法的定义进行判断,根据其原理——零点存在的区间逐步缩小,区间端点与零点的值越接近的特征选择正确答案.【答案】(1)略;(2)1.3【解析】(1)证明:∵32()231f x x x x =--+, ∴f (1)=-1<0,f (2)=7>0, ∴f (1)·f (2)=-7<0且32()231f x x x x =--+在(1,2)内连续, 所以f (x )在区间(1,2)上存在零点;(2)由(1)知32()231f x x x x =--+在(1,2)内存在零点,由表知,f (1)=―1,f (1.5)=1,∴f (1)·f (1.5)<0,∴f (x )的零点在(1,1.5)上,∵f (1.25)=―0.40625,∴f (1.25)·f (1.5)<0,∴f (x )的零点在(1.25,1.5)上, ∵f (1.375)=0.18359,∴f (1.25)·f (1.375)<0,∴f (x )的零点在(1.25,1.375)上;∵f (1.3125)=-0.31818,∴f (1.3125)·f (1.375)<0,∴f (x )的零点在(1.3125,1.375)上, ∵f (1.34375)=0.01581,∴f (1.3125)·f (1.34375)<0,∴f (x )的零点在(1.3125,1.34375)上, 由于|1.34375-1.3125|=0.03125<0,且1.3125≈1.3,1.34375≈1.3, 所以f (x )=0的一个精确到0.1的近似解是1.3.【总结升华】本题考查二分法求方程的近似解,求解关键是正确理解掌握二分法的原理与求解步骤,根据其原理得出零点存在的区间,找出其近似解,属于基本概念的运用题.举一反三:【高清课程:函数与方程377543 例4】【变式1】若函数32()22f x x x x =+--的一个正数零点附近的函数值 用二分法计算,其参考数据如下:那么方程32220x x x +--=的一个近似根(精确到0.1)为( ) A .1.2 B .1.3C .1.4D .1.5【答案】C【变式2】设()338xf x x =+-,用二分法求方程338xx +-在x ∈(1,2)内近似解的过程中得f (1)<0,f (1.5)>0,f (1.25)<0,则方程的根落在区间( )A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定【思路点拨】由已知“方程3380xx +-=在x ∈(1,2)内近似解”,且具体的函数值的符号也已确定,由f (1.5)>0,f (1.25)<0,它们异号.【答案】B【解析】∵f (1.5)•f (1.25)<0, 由零点存在定理,得,∴方程的根落在区间(1.25,1.5). 故选B .【总结升华】二分法是求方程根的一种算法,其理论依据是零点存在定理:一般地,若函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是一条不间断的曲线,且f (a )f (b )<0,则函数y =f (x )在区间(a ,b )上有零点.类型五、用二分法解决实际问题例6.某电脑公司生产A 种型号的笔记本电脑,2006年平均每台电脑生产成本5000元,并以纯利润20%标定出厂价.从2007年开始,公司更新设备,加强管理,逐步推行股份制,从而使生产成本逐年降低,2010年平均每台A 种型号的笔记本电脑尽管出厂价仅是2006年出厂价的80%,但却实现了纯利润50%的高效益.(1)求2010年每台电脑的生产成本;(2)以2006年的生产成本为基数,用二分法求2006~2010年生产成本平均每年降低的百分率(精确到0.01)【答案】(1)3200;(2)11% 【解析】(1)设2010年每台电脑的生产成本为P 元,根据题意,得P (1+50%)=5000×(1+20%)×80%,解得P =3200(元).故2010年每台电脑的生产成本为3200元.(2)设2006~2010年生产成本平均每年降低的百分率为x ,根据题意,得5000(1-x )4=3200(0<x <1)4观察上表,可知f (0.1)·f (0.15)<0,说明此函数在区间(0.1,0.5)内有零点x 0.取区间(0.1,0.15)的中点x 1=0.125,可得f (0.125)≈-269.因为f (0.125)·f (0.1)<0,所以x 0∈(0.1,0.125).再取(0.1,0.125)的中点x 2=0.1125,可得f (0.1125)≈-98.因为f (0.1)·f (0.1125)<0,所以x 0∈(0.1,0.1125).同理可得,x 0∈(0.1,0.10625),x 0∈(0.103125,0.10625),x 0∈(0.104687,0.10625),x 0∈(0.10546875,0.10625),由于|0.10546875-0.10625|<0.01,所以原方程的近似解为0.11.故2006~2010生产成本平均每年降低的百分率为11%.举一反三:考点必考知识必备 【变式1】如右图所示,有一块边长为15 cm 的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x cm 的小正方形,然后折成一个无盖的盒子.(1)求出盒子的体积y (cm 3)以x (cm )为自变量的函数解析式,并讨论这个函数的定义域;(2)如果要做成一个容积是150 cm 3的无盖盒子,那么截去的小正方形的边长x 是多少?(精确到0.1 cm )【答案】(1)y =x (15-2x )2 0<x <7.5 (2)0.8 cm 或4.7 cm【解析】(1)由题意,盒子的体积y 以x 为自变量的函数解析式y =x (15-2x )2,其定义域为01520x x >⎧⎨->⎩,即0<x <7.5.(2)原问题可转化为当y =150时,求方程x (15―2x )2=150的近似解.设g (x )=x (15―2x )2―150,由于g (0)·g (1)<0且g (4)·g (5)<0.所以方程在(0,1),(4,5)内各有一根,在区间(0,1)内的近似解为0.8,其逼近区间为(0.8125,0.875),且|0.8125-0.875|=0.0625<0.1;在区间(4,5)内的近似解为4.7,其逼近区间为(4.625,4.6875),且|4.626-4.6875|=0.0625<0.1.所以截去的小正方形的边长是0.8 cm 或4.7 cm .。
人教A版(2019)高中数学必修第一册4.5.1函数的零点与方程的解教学设计
4.5.1 函数的零点与方程的解教材分析:(1)函数的零点:我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点。
这个概念是由二次函数的零点推广到一般函数f(x)得到的.(2)函数的零点与方程的解的关系:函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数解,也就是函数y=f(x)图象与x轴交点的横坐标.从代数上看,在函数y=f(x)的解析式中,当函数值y=0时,得到方程f(x)=0,这个方程的实数解就是使f(x)=0的实数x,因此,函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数解.从图形上看,函数y=f(x)的解析式可以看成关于x,y的方程,这个方程的每一组解(x,y)对应于直角坐标系平面中函数y=f(x)的图象上一个点(x,y),当函数值y=0时,对应的点为(x,0),它是函数y=f(x)的图象与x轴交点,因此,方程f(x)=0的实数解是函数y=f(x)图象与x轴交点的横坐标.函数的零点与方程的解的关系给出了利用函数图象判断方程是否有解的办法:方程f(x)=0有实数解函数y=f(x)有零点函数y=f(x)图象与x轴有交点.函数的零点与方程的解的关系也为解不能用公式求解的方程提供了思路:我们可以把方程与相应的函数联系起来,利用函数的图象和性质找出零点,从而得到方程的实数解。
(3)函数零点存在定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)上至少有一个零点。
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,意味着在区间[a,b]上,当自变量从a连续不断地变化到b时,相应的函数值从f(a)连续不断地变化到f(b).若f(a)f(b)<0,则f(a)>0且f(b)<0,或者f(a)<0且f(b)>0,意味着当函数值从f(a)连续不断地变化到f(b)时,发生了函数值由正到负,或者由负到正的连续不断的变化,而正数和负数是以0为界线的,因此,必然存在一个c∈(a,b),使得f(c)=0.函数零点存在定理是判断方程在某个区间内是否有解的具体方法,是利用函数研究方程的有利工具。
高中数学必修一(人教版)4.5.1函数的零点与方程的解
方法归纳
1.确定函数零点个数的方法: ①结合零点存在定理和函数单调性; ②转化为两个函数图象的交点个数. 2.已知函数零点个数求参数范围的常用方法
跟踪训练 1 (1)函数 f(x)=12x-x3-2 在区间(-1,0)内的零点个数 是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
4.函数 f(x)=log2x-1 的零点为________.
解析:令 f(x)=log2x-1=0,得 x=2,所以函数 f(x)的零点为 2. 答案:2
方法归纳
函数零点的求法 求函数 y=f(x)的零点通常有两种方法:其一是令 f(x)=0,根据解 方程 f(x)=0 的根求得函数的零点;其二是画出函数 y=f(x)的图象,图 象与 x 轴的交点的横坐标即为函数的零点.
第1课时 函数的零点与方程的解
[教材要点]
要点一 函数的零点 1.零点的定义 对于函数 y=f(x),把_f_(x_)_=__0_的__实__数___x__,叫做函数 y=f(x)的零点. 2.方程的根与函数零点的关系
交点的横坐标
零点
状元随笔 函数的零点不是一个点,而是一个实数,当自变量取 该值时,其函数值等于零.
又函数 f(x)=log3x-8+2x 的图象是连续的. ∴函数 f(x)的零点所在区间是(3,4).
答案:C
方法归纳
判断函数零点所在区间的三个步骤 (1)代入:将区间端点值代入函数求出函数的值. (2)判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断. (3)结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间 内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.
状元随笔 利用数形结合讨论方程的解或图象的交点.讨论方程
函数的零点与方程的解
y
a
0
b
x
三、讨论探究,揭示定理
第四章 指数函数与对数函数
思考2:如果函数 y=f(x)在区间[a,b]上是连续不断的一条曲线,
那么函数 y=f(x)在区间 (a,b) 内是否一定有零点?
y
这说明
了什么?
0
a
b
x
“在给定区间[a,b]上连续”和“f(a) f(b)<0”这两个条件缺一不可
三、讨论探究,揭示定理
THANK
YOU 谢谢五、学以致用源自小试牛刀第四章 指数函数与对数函数
练习4 函数f(x) = ex-1+4x-4的零点所在区间为(
A.(-1,0)
B.(0,1)
)
C.(1,2)
D.(2,3)
【解析】因为f(-1) = e-2-4-4<0, f (0) = e-1-4<0,f (1) = e0+4-4>0,
二、晓以应用,理解概念
第四章 指数函数与对数函数
问题2:所有函数都存在零点吗?
问题3:什么条件下零点存在,存在一定唯一吗?
???
三、讨论探究,揭示定理
第四章 指数函数与对数函数
探究
y
给出二次函数 f (x)=x2-2x-3,观察它的图象,
它的两个零点所在大致区间分别是什么?
2
在零点所在区间内,函数图象与x轴有什么关
x
4
3
2
1
–4 –3 –2 –1O
–1
–2
1
x1=x2=-1
无实根
-1
无交点
2
3
x
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫
人教A版数学必修一第三章3.1.1《方程的根与函数的零点》讲解与例题
3.1.1 方程的根与函数的零点1.函数零点的概念对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.比如,由于方程f(x)=lg x=0的解是x=1,所以函数f(x)=lg x的零点是1.辨误区函数的零点不是点我们把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)的零点,因此函数的零点不是点,而是函数y=f(x)与x轴的交点的横坐标,即零点是一个实数.当函数的自变量取这一实数时,其函数值为零.例如,函数f(x)=x+1,当f(x)=x+1=0时仅有一个实根x=-1,因此函数f(x)=x+1有一个零点-1,由此可见函数f(x)=x+1的零点是一个实数-1,而不是一个点.【例1】函数f(x)=x2-1的零点是( )A.(±1,0) B.(1,0)C.0 D.±1解析:解方程f(x)=x2-1=0,得x=±1,因此函数f(x)=x2-1的零点是±1.答案:D2函数零点(或零点个数)正比例函数y=kx(k≠0)一个零点0反比例函数kyx=(k≠0)无零点一次函数y=kx+b(k≠0)一个零点b k -二次函数y=ax2+bx+c(a≠0Δ>0两个零点-b±Δ2aΔ=0一个零点-b2aΔ<0无零点指数函数y=a x(a>0,且a≠1)无零点对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)一个零点1幂函数y=xαα>0一个零点0α≤0无零点【例2( )A.0 B.1 C.2 D.1或2解析:∵b2=ac,∴方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac=b2-4b2=-3b2.又∵abc≠0,∴b≠0.因此Δ<0.故函数f(x)=ax2+bx+c的零点个数为0.答案:A3.函数的零点与对应方程的关系(1)方程f(x)=0有实根⇔函数f(x)的图象与x轴有交点⇔函数f(x)有零点.【例3-1】若函数f(x)=x2+ax+b的零点是2和-4,求a,b的值.解析:因为函数f(x)=x2+ax+b的零点就是方程x2+ax+b=0的根,故方程x2+ax +b=0的根是2和-4,可由根与系数的关系求a,b的值.解:由题意,得方程x2+ax+b=0的根是2和-4,由根与系数的关系,得2(4), 2(4),ab+-=-⎧⎨⨯-=⎩即2,8.a b =⎧⎨=-⎩(2)一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)与二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象联 Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数 f (x )=ax 2+ bx +c (a >0) 的图象图象与x 轴交点 (x 1,0),(x 2,0) (x 0,0) 无交点方程f (x )=0的根 x =x 1,x =x 2 x =x 0 无实数根函数y =f (x )的零点x 1,x 2 x 0 无零点式即可.从形的角度沟通函数零点与方程的根的关系.【例3-2】函数y =f (x )的图象如图所示,则方程f (x )=0的实数根有( )A .0个B .1个C .2个D .3个解析:观察函数y =f (x )的图象,知函数的图象与x 轴有3个交点,则方程f (x )=0的实数根有3个.答案:D点技巧 借助图象判断方程实数根的个数 由于“方程f (x )=0的实数根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴的交点的横坐标”,因此,对于不能直接求出根的方程来说,我们要判断它在某个区间内是否有实数根,只需判断它的图象在该区间内与x 轴是否有交点即可.4.判断(或求)函数的零点(1)方程法:根据函数零点的定义可知:函数f (x )的零点,就是方程f (x )=0的根,因此,判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程f (x )=0是否有实数根,有几个实数根.例如,判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f (x )=x +3x;(2)f (x )=1-log 3x .解:(1)令x +3x=0,解得x =-3.故函数f (x )=x +3x的零点是-3; (2)令1-log 3x =0,即log 3x =1,解得x =3. 故函数f (x )=1-log 3x 的零点是3.(2)图象法:对于利用方程法很难求解的函数的零点问题,可利用函数的图象求解.我们知道,函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程F(x)=0即方程f(x)=g(x)的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象的交点的横坐标.这样,我们就将函数F(x)的零点问题转化为函数f(x)与g(x)图象的交点问题,作出两个函数的图象,就可以判断其零点个数.【例4-1】判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f(x)=x2+7x+6;(2)f(x)=1-log2(x+3);(3)f(x)=2x-1-3;(4)f(x)=24122x xx+--.解析:分别解方程f(x)=0得函数的零点.解:(1)解方程f(x)=x2+7x+6=0,得x=-1或-6.故函数的零点是-1,-6.(2)解方程f(x)=1-log2(x+3)=0,得x=-1.故函数的零点是-1.(3)解方程f(x)=2x-1-3=0,得x=log26.故函数的零点是log26.(4)解方程f(x)=24122x xx+--=0,得x=-6.故函数的零点为-6.辨误区忽略验根出现错误本题(4)中解方程后容易错写成函数的零点是-6,2,其原因是没有验根,避免出现此类错误的方法是解分式方程、对数方程等要验根,保证方程有意义.【例4-2】函数f(x)=ln x-11x-的零点的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3解析:在同一坐标系中画出函数y=ln x与11yx=-的图象如图所示,因为函数y=ln x与11yx=-的图象有两个交点,所以函数f(x)=ln x-11x-的零点个数为2.答案:C,5.判断零点所在的区间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.确定函数的零点所在的区间时,通常利用零点存在性定理,转化为判断区间两端点对应的函数值的符号是否相反.但需注意以下几点:(1)当函数y=f(x)同时满足:①函数的图象在区间[a,b]上是连续曲线;②f(a)·f(b)<0.则可判定函数y =f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,但是不能明确说明有几个.(2)当函数y =f (x )的图象在区间[a ,b ]上是连续的曲线,但是不满足f (a )·f (b )<0时,函数y =f (x )在区间(a ,b )内可能存在零点,也可能不存在零点.例如函数f (x )=x 2在区间[-1,1]上有f (-1)·f (1)>0,但是它在区间(-1,1)上存在零点0.(3)函数在区间[a ,b ]上的图象是连续曲线,且在区间(a ,b )上单调,若满足f (a )·f (b )<0,则函数y =f (x )在区间(a ,b )上有且只有一个零点.,【例5-1】求函数f (x )=x 2-5x +6在区间[1,4]上的零点个数. 错解 错解一:由题意,得f (1)=2>0,f (4)=2>0,因此函数f (x )=x 2-5x +6在区间[1,4]上没有零点,即零点个数为0.错解二:∵f (1)=2>0,f (2.5)=-0.25<0,∴函数在区间(1,2.5)内有一个零点;又∵f (4)=2>0,f (2.5)=-0.25<0,∴函数在区间(2.5,4)内有一个零点.∴函数在区间[1,4]内有两个零点. 错因分析对于错解一,是错误地类比了零点存在性定理,注意当f (a )·f (b )>0时,区间(a ,b )内的零点个数是不确定的;对于错解二,注意当f (a )·f (b )<0时,区间(a ,b )内存在零点,但个数是不确定的.正解由x 2-5x +6=0,得x =2或x =3,所以函数f (x )=x 2-5x +6在区间[1,4]上的零点个数是2.【例5-2】函数f (x )=lg x -x的零点所在的大致区间是( ) A .(6,7) B .(7,8) C .(8,9) D .(9,10)解析:∵f (6)=lg 6-96=lg 6-32<0,f (7)=lg 7-97<0, f (8)=lg 8-98<0,f (9)=lg 9-1<0,f (10)=lg 10-910>0,∴f (9)·f (10)<0. ∴函数f (x )=lg x -9x的零点所在的大致区间为(9,10). 答案:D6.一元二次方程的根的分布(1)一元二次方程的根的零分布所谓一元二次方程的根的零分布,是指方程的根相对于零的关系.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个实根为x 1,x 2且x 1≤x 2①x 1>0,x 2>0⇔2121240,0,0.b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=->⎨⎪⎪⋅=>⎪⎩②x 1<0,x 2<0⇔2121240,0,0.b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩③x 1<0<x 2⇔ca<0.④x 1=0,x 2>0⇔c =0,且b a <0;x 1<0,x 2=0⇔c =0,且ba>0.(2)一元二次方程的根的k 分布研究一元二次方程的根的k 分布,一般情况下要从以下三个方面考虑: ①一元二次方程根的判别式.②对应二次函数区间端点的函数值的正负. ③对应二次函数图象——抛物线的对称轴2bx a=-与区间端点的位置关系. 设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的两实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2,则一元二次方程x 1,x 2中有且仅有一个在区间 (k 1,k 2)内f (k 1)·f (k 2)<0或f (k 1)=0,k 1<12<22k k b a +-或f (k 2)=0,12<22k k b a+-<k 2.__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________【例6-1】已知函数f (x )=mx 2+(m -3)x +1的零点至少有一个在原点右侧,求实数m 的取值范围.解:(1)当m =0时,f (x )=-3x +1,直线与x 轴的交点为1,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,即函数的零点为13,在原点右侧,符合题意.(2)当m ≠0时,∵f (0)=1,∴抛物线过点(0,1). 若m <0,函数f (x )图象的开口向下,如图①所示.二次函数的两个零点必然是一个在原点右侧,一个在原点左侧.若m >0,函数f (x )图象的开口向上,如图②所示,要使函数的零点在原点右侧,当且仅当2(3)40,30,20m m mm m ⎧∆=--≥⎪-⎪>⎨⎪>⎪⎩⇒21090,03,0m m m m ⎧-+≥⎪<<⎨⎪>⎩⇒19,03m m m ≤≥⎧⎨<<⎩或⇒0<m ≤1.综上所述,所求m 的取值范围是(-∞,1].点技巧 研究函数图象性质有技巧 对于函数图象性质的研究,一是要注意特殊点,如本题中有f (0)=1,即图象过点(0,1);二是要根据题意,画出示意图,再根据图象的特征解决问题.【例6-2】关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0,求a 为何值时, (1)方程有一根; (2)两根都大于1;(2)方程一根大于1,一根小于1;(3)方程一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内.解:(1)当a =0时,方程变为-2x -1=0,即12x =-符合题意; 当a ≠0时,方程为二次方程,因为方程有一根,所以Δ=12a +4=0,解得13a =-. 综上可知,当a =0或13a =-时,关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0有一根.(2)方程两根都大于1,图象大致如下图,所以必须满足:0,0,11,(1)0,a a a f >⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪>⎪⎩或0,0,11,(1)0,a a a f <⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪<⎪⎩解得a ∈∅.因此不存在实数a ,使方程两根都大于1. (3)因为方程有一根大于1,一根小于1,图象大致如下图,所以必须满足0,(1)0,a f >⎧⎨<⎩或0,(1)0,a f <⎧⎨>⎩解得a >0.(4)因为方程有一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,图象大致如下图,所以必须满足(1)0,(0)0,(1)0,(2)0,f f f f ->⎧⎪<⎪⎨<⎪⎪>⎩或(1)0,(0)0,(1)0,(2)0,f f f f -<⎧⎪>⎪⎨>⎪⎪<⎩解得a ∈∅.因此不存在实数a ,使方程有一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内.。
人教版数学必修一第三章知识点总结
人教版数学必修一第三章知识点总结平时数学考试会发现,马虎精彩导致算错,所以要想提高数学成绩,一定要注意细节。
在考试的过程做到不该丢的不能丢,分分计较。
下面是整理的人教版数学必修一第三章知识点,仅供参考希望能够帮助到大家。
人教版数学必修一第三章知识点1、函数零点的概念:对于函数,把使成立的实数叫做函数的零点。
2、函数零点的意义:函数的零点就是方程实数根,亦即函数的图象与轴交点的横坐标。
即:方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点.3、函数零点的求法:求函数的零点:1(代数法)求方程的实数根;2(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、二次函数的零点:二次函数.1)△>0,方程有两不等实根,二次函数的图象与轴有两个交点,二次函数有两个零点.2)△=0,方程有两相等实根(二重根),二次函数的图象与轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.3)△0,方程无实根,二次函数的图象与轴无交点,二次函数无零点.数学映射、函数、反函数知识点1、对应、映射、函数三个概念既有共性又有区别,映射是一种特殊的对应,而函数又是一种特殊的映射.2、对于函数的概念,应注意如下几点:(1)掌握构成函数的三要素,会判断两个函数是否为同一函数.(2)掌握三种表示法——列表法、解析法、图象法,能根实际问题寻求变量间的函数关系式,特别是会求分段函数的解析式.(3)如果y=f(u),u=g(x),那么y=f[g(x)]叫做f和g的复合函数,其中g(x)为内函数,f(u)为外函数.3、求函数y=f(x)的反函数的一般步骤:(1)确定原函数的值域,也就是反函数的定义域;(2)由y=f(x)的解析式求出x=f-1(y);(3)将x,y对换,得反函数的习惯表达式y=f-1(x),并注明定义域.注意①:对于分段函数的反函数,先分别求出在各段上的反函数,然后再合并到一起.②熟悉的应用,求f-1(x0)的值,合理利用这个结论,可以避免求反函数的过程,从而简化运算.数学的学习方法1、养成良好的学习数学习惯。
【参考教案2】《方程的根与函数的零点》(数学人教必修一)
《方程的根与函数的零点》教材分析本节课选自普通高中课程标准实验教科书人教版必修一第三章第一节——第一课时方程的根与函数的零点,主要内容是函数零点的概念、函数零点与相应方程根的关系,函数零点的存在性定理,是一节概念课。
函数是中学数学的核心概念,核心的原因之一在于函数与其他知识具有广泛的联系性,而函数的零点就是其中的一个链接点,它从不同的角度,将数与形,数与方程邮寄的联系在一起,本节课是在学生学习了基本初等函数及其相关性质,具备初步数形结合的能力基础之上,利用函数图象和性质来判断方程的根的存在性及根的个数,从而掌握函数在某个区间上存在零点的判定方法,为下节“用二分法求方程的近似解”和后续的学习垫底基础。
因此本节课内容具有承前启后的作用,至关重要。
教学目标【知识与能力目标】结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程的根的联系.【知识与技能目标】理解并会用函数在某个区间上存在零点的条件和判定方法.自主发现、探究实践,体会函数的零点与方程的根之间的联系.【情感、态度与价值观】在函数与方程的联系中体验数学转化思想、数形结合的意义和价值.教学重难点【教学重点】体会函数的零点与方程的根之间的联系,掌握零点存在的判定条件.【教学难点】探究发现函数零点的存在性.课前准备多媒体课件、教具等.教学过程问题·探究(一)回顾旧知,发现问题问题1 求下列方程的根.(1)023=+x ;(2)0652=+-x x ;(3)062ln =-+x x . 问题2 一元二次方程的的根与相应的二次函数的图象之间有怎样的联系? 若将上面特殊的一元二次方程推广到一般的一元二次方程20ax bx c ++=(0)a >及相应的二次函数c bx ax y ++=2(0)a >的图象与x 轴交点的关系,上述结论是否仍然成立?(二)总结归纳,形成概念1、函数的零点: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。
数学必修一函数的零点知识点
数学必修一函数的零点知识点
数学必修一中,函数的零点是一个重要的知识点。
以下是关于函数的零点的基本知识点:
1. 零点的定义:对于函数 f(x),如果存在某个实数 a,使得 f(a) = 0,那么 a 就是 f(x) 的零点。
换句话说,就是函数图像与 x 轴相交的点。
2. 方程的根:函数的零点也可以理解为方程 f(x) = 0 的根。
解方程 f(x) = 0 可以求得函数的零点。
3. 判断零点的方法:
- 通过图像:可以通过绘制函数的图像,找到函数与 x 轴相交的点来确定零点。
- 通过方程:可以将函数 f(x) 置为零,即 f(x) = 0,然后解方程来求得零点。
4. 零点的性质:
- 零点可能有重根:即某个 x 值对应的函数值可能为 0 的次数大于 1。
- 零点的奇偶性:如果 f(x) 有一个零点 a,则 f(-x) 也有一个零点 -a。
即零点是关于原点对称的。
5. 零点与图像的关系:函数的零点与函数图像的交点有着紧密的关系。
例如,函数上方和下方零点的个数的差别可以用来分析函数的增减性。
6. 零点的应用:零点在数学中应用广泛,可以用来求方程的根、函数的解析式等。
这些是关于函数的零点的一些基本知识点,希望对你有帮助!。
【高中数学必修一】3.1.1方程的根和函数的零点
2, 4上是否也具有这种特点呢?
结 论 并且有 f (a) f (b) 0 ,那么,函数 y f ( x) 在区间 a , b 内有零点,
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,
即存在 c a,b ,使得 f (c) 0 ,这个 c 也就是方程 f ( x) 0 的根。
我们把这个结论称为零点存在定理。
例 , 判 断 图 中 零 点 个 数 ?
a
b
a
b
a
b
a
b
练习、函数f(x)=x3+x-1在下列哪个区间有零点( ) A.(-2,-1) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)
结 论 并且有 f (a) f (b) 0 ,那么,函数 y f ( x) 在区间 a , b 内有零点,
x1,x2 x1=x2 (x1,0),(x2,0) (x1,0) 无交点
⊿>0 ⊿=0
⊿<0
无实根
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。 注意:
零点指的是自变量的一个值, 是一个实数。
零点是一个点吗?
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
1
2
x
.
练习:
1.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根:
(1)-x2+3x+5=0; (2)2x(x-2)=-3; (3) x2 =4x-4;
(4)5 x2 +2x=3 x2 +5.
2.二次函数
y ax bx c(a , 0)
2
ac 0
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。
数学必修一 函数的零点教案
4.1.1方程的根与函数的零点学习目标1.理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程要的关系,掌握零点存在的判定条件.2.通过观察二次函数图象,并计算函数在区间端点上的函数值之积的特点,找到连续函数在某个区间上存在零点的判断方法.学习重点、难点重点: 零点的概念及存在性的判定.难点: 零点的确定.学习过程(一)课题1、提出问题:一元二次方程 a x 2+bx+c=0 (a ≠0)的根与二次函数y=a x 2+bx+c(a ≠0)的图象有什么关系?2.先来观察几个具体的一元二次方程的根及其相应的二次函数的图象:①方程0322=--x x 与函数322--=x x y②方程0122=+-x x 与函数122+-=x x y③方程0322=+-x x 与函数322+-=x x y(二)研讨新知函数零点的概念: 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.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.函数零点的求法:求函数)(x f y =的零点: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.1.根据函数零点的意义,其求法有:①代数法;②几何法.2.根据函数零点的意义探索研究二次函数的零点情况,并进行交流,总结概括形成结论.二次函数的零点:二次函数)0(2≠++=a c bx ax y .(1)△>0,方程02=++c bx ax 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02=++c bx ax 有两相等实根(二重根),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02=++c bx ax 无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点.3.零点存在性的探索:(Ⅰ)观察二次函数32)(2--=x x x f 的图象:① 在区间]1,2[-上有零点______;=-)2(f _______,=)1(f _______,)2(-f ·)1(f _____0(<或>=). ② 在区间]4,2[上有零点______;)2(f ·)4(f ____0(<或>=).(Ⅱ)观察下面函数)(x f y =的图象① 在区间],[b a 上______(有/无)零点;)(a f ·)(b f _____0(<或>=).② 在区间],[c b 上______(有/无)零点;)(b f ·)(c f _____0(<或>=). ③ 在区间],[d c 上______(有/无)零点;)(c f ·)(d f _____0(<或>=).(三)、巩固深化,发展思维1.例题例1. 求函数f(x)=322+--x x 的零点个数。
4.5.1 函数的零点与方程的解 课件(共38张PPT) 高一数学人教A版(2019)必修第一册
函数零点、方程的根、函数的图象与x轴交点的关系
函数的零点存在定理
1.在二次函数 中,ac<0,则其零点的个 数为( ) A.1 B.2 C.3 D.不存在
2.若 不是常数函数且最小值为1,则 的零点个数( )
A.0
B.1
C.0或1
D.不确定
解:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
f(x)
-4
-1.306 9
1.098 6
3.386 3
5.609 4
7.791 8
9.945 9
12.079 4
14.197 2
方法一
f(x)=lnx+2x-6
从而f(2)·f(3)<0,∴函数f(x)在区间(2,3)内有零点.
10
8
6
4
2
-2
-4
5
1
2
3
4
6
x
y
O
y=-2x+6
y=lnx
6
O
x
1
2
3
4
y
即求方程lnx+2x-6=0的根的个数,即求lnx=6-2x的根的个数,即判断函数y=lnx与函数y=6-2x的交点个数.
如图可知,只有一个交点,即方程只有一根,函数f(x)只有一个零点.
方法二:
函数零点
方程的根
图象交点
转化
1.求方程2-x =x的根的个数,并确定根所在的区间[n,n+1](n∈Z).
x
y
如图,
若函数y=5x2-7x-1在区间[a,b]上的图象 是连续不断的曲线,且函数y=5x2-7x-1在(a, b)内有零点,则f(a)·f(b)的值( ) A.大于0 B.小于0 C.无法判断 D.等于0
人教B版高中数学必修一课件 第3章 函数的零点、二次函数的零点及其与对应方程、 不等式解集之间的关系
解:(方法一)设方程x2+x+a=0的两个根分别为x1,x2,则由题意可知
= 1-4 > 0,
1 2 = < 0,
解得a<0,所以实数a的取值范围是(-∞,0).
(方法二)令f(x)=x2+x+a,依题意知,函数f(x)有两个零点,且一个零点大于0,
一个零点小于0,
= 1-4 > 0,
所以函数f(x)的大致图象如图所示:
> 0,
(0) = -1 > 0,
则实数 a 应满足 = 4( + 1)2 -4(-1) > 0,
+1
> 0,
解得a>1,所以当a>0时,例3中的方程有两个大于零的不等实数根,此时a的
取值范围为a>1.
解决此类问题可设出方程对应的函数,根据函数的零点所在的区间分析区
下面对a进行分类讨论:
当a<0时,原方程无实数解;
当a=1时,原方程实数解的个数为3;
当0<a<1时,原方程实数解的个数为4;
当a>1或a=0时,原方程实数解的个数为2.
判断函数零点个数的三种方法
(1)利用方程的根转化为解方程,有几个不同的实数根就有几个零点.
(2)利用函数的图象.画出y=f(x)的图象,判断它与x轴交点的个数,从而判断
.
4.若函数f(x)=ax-b(b≠0)的零点是3,则函数g(x)=bx2+3ax的零点
是
.
解析:∵3是f(x)=ax-b的零点,
∴3a-b=0,即b=3a.
∴g(x)=bx2+3ax=3ax2+3ax=3ax(x+1),
高中数学必修一《方程的根与函数的零点》优秀教学设计
如果再上这节课,我会将第一个探究环节完全放手学生,因为通过前面两章知识的学习,学生已经掌握了大部分二次函数相关知识,对于“三个二次”关系有了较完整的认识,只需要老师给出零点的概念并加以推广就可以了。而第二个探究环节,问题设计上指向更明确些,要求学生连线成函数图象,再进行后续探究,这样整节课会更加精炼、流畅。
教学设计
基本信息
名称
3.1.1方程的根与函数的零点
所属教材目录
人教版《普通高中课程标准实验教科书》A版必修1第三章《函数的应用》第一节《函数与方程》的第一课时
教材分析
本节课主要内容是函数零点概念、函数零点与相应方程根的关系、函数零点存在性定理,是一节概念课.本节课不仅为二分法的学习做准备,也为方程与函数提供了零点这个连接点,从而揭示两者之间的本质联系,这种联系正是“函数与方程思想”的理论基础.为今后进一步学习函数与不等式等其它知识的联系奠定了坚实的基础.
难点
在合情推理中让学生体会到判定定理的充分非必要性,准确理解零点存在性定理.
教学策略与设计说明
为使学生体验发现的快乐,本节采用:创设情境——自主探究——辨析研讨——反思评价的四环节教学法。由于学生数形结合与抽象思维能力还有欠缺,因此本节先从学生较为熟悉的二次函数入手,在充分体会了二次函数零点相关知识的发现后,再推向一般,形成零点概念,这样由特殊到一般、由具体到抽象的体验过程,符合高一学生的认知特点。而对于零点存在性定理的探究,由学生所画不同函数图象,既能激发学生的学习热情,也能帮助学生建立一种发现新知的思想。
创设情境,产生疑问,引起兴趣,引出课题。比赛模式引入,充分调动学生积极性和主动性。
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方程与零点及二分法练习题(必修一) 一、选择题(每题5分)
1
.函数的零点个
数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4 2.函数f(x)=log2x+2x-1的零点必落在区间()
A.
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
4
1
,
8
1
B.
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
1,
2
1
C.
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
2
1
,
4
1
D.(1,2)
3.已知函数()f x 与()g x 的图像在R 上不间断,由下表知方程f(x)=g(x)有实数解的区间是( )
A .(-1,0)
B .(0,1)
C .(1,2)
D .(2,3) 4.
()833-+=x x f x
,
()()(),0)2(,025.1,05.1,01><><f f f f 则函数
()f x 的零点落在区间( )
A .(1,1.25)
B .(1.25,1.5)
C .(1.5,2)
5.函
数的图象与函
数
的图象的交点个数为A.3 B.2 C.1 D.0
7.用二分法求方程
x
x-
=3
lg的近似解,可以取的一个区间是()A.
)1,0(B.)2,1(C.)3,2(D.)4,3( 8.若函数
()1
f x a x
=+
在区间(1,1)
-上存在一个零点,则实数a的取值范围是
A.1
a> B.
1
a<-
C.1
a<-或1
a>
D.
11
a
-<<
9.函数
1
()lg
f x x
x
=-
的零点所在的
区间是
A.()
0,1
B.
()
1,2
C.()
2,3
D.
()
3,10
10.函数函数
()2452ln
f x x x x
=-+-的零点个数为
A.3
B.2
C.1
D.0
11.已知函数
()⎩
⎨
⎧>+≤-=,1,log 2,1,222x x x x f x
则函数()f x 的零点为( )
A .
4
1
和
1 B .4-和
C .4
1 D .
1
12.函数
()39x
f x =-的零点是()
A .(2,0)
B .(3,0)
C .
2 D .3
14.由表格中的数据可以判定方程
20x
e x --=的一个零点所在的区
间是(,1)()k k k Z +∈,则
k 的值为( )
A .-1
B .0
C .1
D .2 15.函数
()2( 2.72)
=--≈x
f x e x e 的一个零点所在的区间是( ) A.
(1,2)
B.
(0,1)
C.(1,0)-
D.(2,3)
17.函数
f(x)=-|x -5|
+2
x -1
的零点所在的区间是( )
A .(0,1)
B .(1,2)
C .(2,3)
D .(3,4) 20.函数21log ()
2
x
y x =-的零点个数是
( )
(A)0 (B)l (C)2 (D)4 21.下列函数中不能..用二分法求零点的是( )
A .13)(+=x x f
B .3
)(x x f = C .
2
)(x x f = D .x x f ln )(=
22.已知函数x x f x
23)(+=的零点所在的一个区间是( )
A .(-2,-1)
B .(-1,0)
C .(0,1)
D .(1,2)
25.若0
x 是方程ln 3x x +=的解,则0
x 属于区间( ) A .
(0,1)
B .
(1,2)
C .(2,3)
D .(3,4) 26.已知ln x π=,5
log 2y =,1
2
z e -=,则(
)
A. x y z <<
B. z x y <<
C. z y x <<
D. y z x <<
27.已知函数
()()()40,40.
x x x f x x x x +<⎧⎪=⎨
-≥⎪⎩,, 则函数()f x 的零点
个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
31.设()2x
f x e =-,则函数)(x f 的零点位于区间
( )
A .(0 ,1)
B .(-1, 0)
C .(1, 2)
D .(2 ,3) 34.函数1
1
ln )(--
=x x x f 的零点的个数是
( )
(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个 38.已知函数()f x 的定义域为[2,)-+∞,部分对应值如下表,函数'
()y f x =的大致图像如下图
所示,则函数()y f x =在区间[2,4]-上的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
40.设函数f(x)=
3x
1-lnx,则y=f (x)
A.在区间(
e
1,1),(1,e)内均有零点B.在区间(
e
1,1),(1,e)内均无零点C.在区间(
e
1,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点
D.在区间(
e
1,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点
41.下列函数在其定义域内,既是奇函数又存在零点的是:()
A.e x
x
f=
)
( B.1
()
f x x x-
=+ C.1
()
f x x x-
=-
D.x
x
f=
)
(
42.函数)2
)(
1
(
)
(+
-
=x
x
x
f的零点个数是
第11页,总12页
A .0
B .1
C .2
D .3
45.函数12l o g )(2
-+=x x x f 的零点必落在区间 ( ) A.⎪⎭⎫ ⎝⎛41,81 B.⎪⎭⎫ ⎝⎛21,41 C.⎪⎭
⎫ ⎝⎛1,21 D.(1,2)
46.函数f(x)=e x -x 1
的零点所在的区间是 A.(0,2
1
) B. (21,1) C. (1,23
) D. (23,2)
48.函数()ln x
f x x e =+的零点所在的区间是 A.1
(0,)e B. 1
(,1)e C. (1,)e D. (,)e +∞
52.已知函数=y ()x f 是定义在R 上的偶函数,
当0>x 时,()x x f ln =,那么函数=y ()x f 的零点个数
为( )
A.一定是2
B. 一定是3
C.可能
是2也可能是3 D.可能是0
第12页,总12页。