函数零点存在性定理.
零点存在定理高中导数
零点存在定理高中导数
"零点存在定理"是微积分中一个重要的概念，用于描述函数在某个区间内的连续性与导数之间的关系。
在高中的导数学习中，零点存在定理通常表述为：
如果函数 ( f(x) ) 在区间 ([a, b]) 内连续，并且在开区间 ((a, b)) 内可导（即导数存在），那么在开区间 ((a, b)) 内至少存在一点 ( c )，使得函数的导数( f'(c) ) 等于零，即 ( f'(c) = 0 )。
这个定理的直观理解是，如果一个函数在某个区间内是连续的且可导的，那么它在这个区间内至少存在一个点，该点处的导数为零。
这个结论在微积分中有着重要的应用，特别是在研究函数的极值点和拐点时。
在高中阶段学习导数时，了解零点存在定理有助于理解函数在某个区间内导数的性质，以及帮助解决一些相关的数学问题。
零点的存在性定理
06 参考文献
参考文献
01
[1] 张三. (2018). 零点存在性定理研究. 科学出版社.
02
[2] 李四, 王五. (2020). 数学分析中的零点存在性定理及其 应用. 高等教育出版社.
03
[3] 刘海涛. (2015). 实数完备性与零点存在性定理. 清华大 学出版社.
THANKS FOR WATCHING
扩展二
总结词
探索零点存在性定理在多维空间的应用
详细描述
零点存在性定理主要应用于一维实数线上。然而，这 个定理也可以推广到多维空间中。通过研究高维空间 中函数的零点存在性，可以揭示出更多有趣的数学现 象和性质。
扩展三
总结词
将零点存在性定理与其他数学定理结合
详细描述
零点存在性定理可以与其他重要的数学定理结合使用， 以解决更复杂的问题。例如，它可以与极限理论、积分 理论等结合，用于证明更广泛的数学命题。这种结合可 以促进数学不同分支之间的交叉融合，推动数学的发展 。
证明方法二
总结词
利用极限的存在性和函数值的符号变化证明。
详细描述
首先，我们需要证明函数在某一点的极限存在，并且函数值从正变为负或从负变为正。这样，我们可 以确定函数在这一点附近有零点。通过分析函数在区间两端的取值和变化趋势，我们可以找到这样的 点，从而证明零点的存在性。
证明方法三
总结词
利用导数和函数的单调性证明。
感谢您的观看
推论一
推论一
如果函数在区间两端取值异号，则函数在此区间内至少存在 一个零点。
证明
假设函数在区间$[a, b]$两端取值异号，即$f(a) cdot f(b) < 0$。 根据连续函数的性质，函数在区间$[a, b]$上必存在至少一个零 点，使得$f(c) = 0$，其中$c in (a, b)$。
高中数学讲义：零点存在的判定与证明
零点存在的判定与证明一、基础知识：1、函数的零点：一般的，对于函数()y f x =，我们把方程()0f x =的实数根0x 叫作函数()y f x =的零点。
2、零点存在性定理：如果函数()y f x =在区间[],a b 上的图像是连续不断的一条曲线，并且有()()0f a f b ×<，那么函数()y f x =在区间(),a b 内必有零点，即()0,x a b $Î，使得()00f x =注：零点存在性定理使用的前提是()f x 在区间[],a b 连续，如果()f x 是分段的，那么零点不一定存在3、函数单调性对零点个数的影响：如果一个连续函数是单调函数，那么它的零点至多有一个。
因此分析一个函数零点的个数前，可尝试判断函数是否单调4、几个“不一定”与“一定”（假设()f x 在区间(),a b 连续）（1）若()()0f a f b ×<，则()f x “一定”存在零点，但“不一定”只有一个零点。
要分析()f x 的性质与图像，如果()f x 单调，则“一定”只有一个零点（2）若()()0f a f b ×>，则()f x “不一定”存在零点，也“不一定”没有零点。
如果()f x 单调，那么“一定”没有零点（3）如果()f x 在区间(),a b 中存在零点，则()()f a f b ×的符号是“不确定”的，受函数性质与图像影响。
如果()f x 单调，则()()f a f b ×一定小于05、零点与单调性配合可确定函数的符号：()f x 是一个在(),a b 单增连续函数，0x x =是()f x 的零点，且()0,x a b Î，则()0,x a x Î时，()0f x <；()0,x x b Î时，()0f x >6、判断函数单调性的方法：（1）可直接判断的几个结论：① 若()(),f x g x 为增（减）函数，则()()f x g x +也为增（减）函数② 若()f x 为增函数，则()f x -为减函数；同样，若()f x 为减函数，则()f x -为增函数③ 若()(),f x g x 为增函数，且()(),0f x g x >，则()()f x g x ×为增函数（2）复合函数单调性：判断()()y f g x =的单调性可分别判断()t g x =与()y f t =的单调性（注意要利用x 的范围求出t 的范围），若()t g x =，()y f t =均为增函数或均为减函数，则()()y f g x =单调递增；若()t g x =，()y f t =一增一减，则()()y f g x =单调递减（此规律可简记为“同增异减”）（3）利用导数进行判断——求出单调区间从而也可作出图像7、证明零点存在的步骤：（1）将所证等式中的所有项移至等号一侧，以便于构造函数（2）判断是否要对表达式进行合理变形，然后将表达式设为函数()f x （3）分析函数()f x 的性质，并考虑在已知范围内寻找端点函数值异号的区间（4）利用零点存在性定理证明零点存在例1：函数()23x f x e x =+-的零点所在的一个区间是（ ）A.1,02æö-ç÷èø B.10,2æöç÷èø C.1,12æöç÷èø D.31,2æöç÷èø思路：函数()f x 为增函数，所以只需代入每个选项区间的端点，判断函数值是否异号即可解：1211234022f e -æöæö-=+×--=-<ç÷ç÷èøèø，()020f =-<11232022f æö=+×-=-<ç÷èø()12310f e e =+-=->()1102f f æö\×<ç÷èø01,12x æö\Îç÷èø，使得()00f x =答案：C例2：函数()()ln 1f x x x =-+的零点所在的大致区间是（ ）A.31,2æöç÷èø B.3,22æöç÷èøC.()2,eD.(),e +¥思路：先能判断出()f x 为增函数，然后利用零点存在性判定定理，只需验证选项中区间端点函数值的符号即可。
《函数的零点存在定理》.doc
《函数的零点存在定理》一、教材内容分析本节内容有函数零点概念、函数零点与相应方程根的关系、函数零点存在性定理。
函数零点是研究当函数/(兀)的值为零时，相应的自变量兀的取值, 反映在函数图象上，也就是函数图象与兀轴的交点横坐标。
市于函数/©)的值为零亦EP/(x) = o,其本身已是方程的形式，因而函数的零点必然与方程有着不可分割的联系，事实上，若方程/⑴=0有解,则函数/(兀)存在零点,且方程的根就是相应函数的零点, 也是函数图象与尢轴的交点横坐标。
顺理成章的，方程的求解问题，可以转化为求函数零点的问题。
这是函数与方程关系认识的第一步。
零点存在性定理，是函数在某区间上存在零点的充分不必要条件。
如果函数y = f(x)在区间［处］上的图象是一条连续不断的曲线，并且满足/⑷・<0,则函数y = /(x)在区间M内至少有一个零点, 但零点的个数，需结合函数的单调性等性质进行判断。
定理的逆命题不成立。
方程的根与函数零点的研究方法，符合从特殊到一般的认识规律，从特殊的、具体的二次函数入手，建立二次函数的零点与相应二次方程的联系，然后将其推广到一般的、抽象的函数与相应方程的情形；零点存在性的研究，也同样采用了似的方法，同时还使用了“数形结合思想”及“转化与化归思想”。
二、教学目标分析知识与技能目标：①了解函数零点的概念，理解函数零点与对应方程根之间的关系。
②理解函数零点的两条性质，初步掌握判断函数零点存在的方法。
③在教学过程中渗透数形结合思想,在函数与方程，不等式的联系中体会数学中的转化思想。
过程与方法目标：经历“类比一一归纳一一应用”的过程，培养学生分析问题探究问题的能力，感悟从具体到抽象的研究方法，培养学生的归纳概括能力。
情感态度与价值观目标：培养学生自主探究，合作交流的能力，严谨的科学态度。
三、教学重点、难点分析教学重点:①函数零点的定义；②函数零点、函数对应方程的实根、函数图像与X轴交点之间的关系；③函数零点存在性判定定理。
人教A版高中数学必修1课件3.1.2函数零点存在性定理课件
由题意，得方程组
函数零点存在性定理
【变式训练】 △ ＝(m ＋1)2 －16 ＞0 f(0) ＝4≥0 f(3) ＝9－3(m＋1) ＋4≥0
知识点—— 函数零点存在性定理
函数零点存在性定理
【函数零点存在性的判定方法】 对于函数相对应的方程能求解的，可以直接 求解方程的实数根，从而确定函数的零点；对于 函数相对应的方程不能直接求解的，又该怎样处 理？ 如果函数y＝f（x）在区间[a，b] 上的图象是 f(b) ＜0 ，那 连续不断的一条曲线，并且有f(a) · 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 的根.
函数零点存在性定理
【说明】
(1)函数 y＝f（x）在区间 [a，b]上有定义； (2)函数的图象是连续不断的一条曲线； (3)函数y＝f（x） 在区间[a，b] 两端点的函数值必 f(b) ＜ 0 ； 须满足f(a) · (4)函数 y＝f（x）在区间 (a，b)内有零点，但不唯 一； (5)用判定方法验证函数f（x） ＝x2 ，说明该方法 仅是判断函数零点存在的一种方法，并不是唯一的方 法.
【变式训练】
若二次函数y ＝ － x2 ＋mx －1的图象与两端点为 A(0，3) ，B(3，0) 的线段AB有两个不同的交点，求实数m的取值 范围.
解：线段AB的方程是 x＋y＝3(0≤x≤3)
x＋y＝3ຫໍສະໝຸດ 在0≤x≤3 上有两组实数解 y＝－ x2 ＋mx－1 解得：x2－(m＋1)x＋4＝0 在0≤x≤3 上有两个实根 令f（x）＝ x2－(m＋1)x＋4 ，则二次函数 在0≤x≤3 上有两 个零点.
函数零点存在性定理
【二次函数的零点的应用】 ①利用二次函数的零点研究函数的性质，作出函 数的简图. ②根据函数的零点判断相邻两个零点间函数值的 符号，观察函数的一些性质. 注：二次函数的零点的应用可推广到一般函数.
零点存在定理
即存在 c a, b ，使得 f (c) 0 ，这个 c 也就是方程 f ( x) 0 的根。
例
a
b
a
b
a
b
a
b
归纳求函数 y f x 零点的方法 代数法： 求出对应方程的f x =0的根 几何法： 画出函数的图象
练习： （1）判断下列方程有没有根？有几个根？
1 x 2 3x 5 0 2 x2 4 x 4
（2）判断函数零点的个数，并指出零 所在的大致区间（长度不超过1）
f x e 4x 4
x1
小结：
1、 函数y f ( x)的零点定义
2、三种等价关系 3、函数零点或方程根的存在性以及根的个数的判定。
函数的零点和方程的根
y f x f x 0
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。
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
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。
1、不是所有的函数都有零点 2、函数的零点并不是“点”，而是 数 3、方程的根与函数的零点关系密切，方程有 几个根，函数就有几个零点，方程无根，则函 数无零点。
函数零点意义：
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轴交点的横坐标。
例题 2：判定函数 f ( x ) Inx 2 x 6 是否有零点？ 若有，则有几个？指出函数零点所在的大致区间
高考数学《函数零点的个数问题》知识点讲解与分析
高考数学《函数零点的个数问题》知识点讲解与分析一、知识点讲解与分析：1、零点的定义：一般地，对于函数()()y f x x D =∈，我们把方程()0f x =的实数根x 称为函数()()y f x x D =∈的零点2、函数零点存在性定理：设函数()f x 在闭区间[],a b 上连续，且()()0f a f b <，那么在开区间(),a b 内至少有函数()f x 的一个零点，即至少有一点()0,x a b ∈，使得()00f x =。
（1）()f x 在[],a b 上连续是使用零点存在性定理判定零点的前提（2）零点存在性定理中的几个“不一定”（假设()f x 连续）① 若()()0f a f b <，则()f x 的零点不一定只有一个，可以有多个② 若()()0f a f b >，那么()f x 在[],a b 不一定有零点③ 若()f x 在[],a b 有零点，则()()f a f b 不一定必须异号3、若()f x 在[],a b 上是单调函数且连续，则()()()0f a f b f x <⇒在(),a b 的零点唯一4、函数的零点，方程的根，两图像交点之间的联系设函数为()y f x =，则()f x 的零点即为满足方程()0f x =的根，若()()()f x g x h x =−,则方程可转变为()()g x h x =，即方程的根在坐标系中为()(),g x h x 交点的横坐标，其范围和个数可从图像中得到。
由此看来，函数的零点，方程的根，两图像的交点这三者各有特点，且能相互转化，在解决有关根的问题以及已知根的个数求参数范围这些问题时要用到这三者的灵活转化。
（详见方法技巧）二、方法与技巧：1、零点存在性定理的应用：若一个方程有解但无法直接求出时，可考虑将方程一边构造为一个函数，从而利用零点存在性定理将零点确定在一个较小的范围内。
例如：对于方程ln 0x x +=，无法直接求出根，构造函数()ln f x x x =+，由()110,02f f ⎛⎫>< ⎪⎝⎭即可判定其零点必在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭中 2、函数的零点，方程的根，两函数的交点在零点问题中的作用（1）函数的零点：工具：零点存在性定理作用：通过代入特殊值精确计算，将零点圈定在一个较小的范围内。
函数零点存在性定理教学设计
教学设计题如果函数()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()()0f a f b <，那么，函数()y f x =在区间(),a b 内有零点，即存在(),c a b ∈，使得()0f c =，这个c 也就是方程()0f x =的根.（1）请简要写出函数零点定理的探究和发现过程的教学设计（只写教学过程与相应的设计意图，不用写教学目标、重点、难点及练习等的设计）；（2）在你的教学设计中，体现了怎样的教育教学理念？答: 1、教学设计要点与参考范例要点：体现课程的三维目标，尤其是彰显过程与方法的基本理念；通过探究定理的条件与结论的各种可能关系，培养学生的数学探究能力。
范例：研究方程的实数根也就是研究相应函数的零点，也就是研究函数的图像与x 轴的交点情况。
问题1 如图1，这是某地从0点到12点的气温变化图，假设气温是连续变化的，请用二种不同的方法将图形补充成完整的函数图像。
这段时间内，是否一定有某时刻的气温为0度？为什么？图1设计意图：该问题起点低，直观性强，简单而内涵丰富，更重要的是结论开放，适合不同层次学生进行探究，是对前面问题的进一步深化。
这时学生可能的连接情况有：(1)用线段连接（如图）。
图2 图3 图4(2)用曲线段连接，学生可能给出很多连接方法，如图11-9、11-10、11-11、11-12等。
图5 图6 图7学生画出的图形为教学提供了丰富的资源，其中包括在区间(,)a b 内有单一零点的函数（单调或不单调）和有多个零点的函数等。
也有因为没有注意到条件要求而画错的图形（如图11-10），这有利于纠正部分学生对函数概念理解的偏差。
问题2 仔细观察零点附近图像的代数特征，你能发现什么规律吗？设计意图：通过对函数值异号(;)+--+、函数值同号(;)++--的观察与分析，可把学生引向本节课的重要结论的研究。
问题 3 满足条件的函数图像与x 轴的交点一定在(,)a b 内吗？即函数的零点一定在(,)a b 内吗？一定在区间(,)a b 上。
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。
零点存在定理的理解与辨析
零点存在定理的理解与辨析零点定理，也叫派索多·贾马尔定理，是指一个多项式函数等于零，零点定理可以帮助我们知道该多项式函数的零点是什么：1. 定义：零点定理指的是在一个函数多项式的图像中，当函数值为0时，多项式就一定有对应的零点，即若一个多项式P(x)，当且仅当P(x) = 0 时，存在x0使得P(x0) = 0。
2. 证明：假设P(x)有n阶，则可表示为：P(x) = a0 + a1x + a2x^2 + a3x^3 + … + anx^n由泰勒公式，多项式就可以展开为如下的函数：P(x) = f(x) = f0 + f1x + f2x^2 +f3x^3+ … + fnx^n又由于P(x) = 0，则f也要等于0。
所以零点定理也可以表达为：【假设一个n阶多项式P(x)的展开函数f(x)的n阶项系数不为0，则当f(x) = 0时，多项式P(x)也有相应的零点】3. 应用：零点定理经常用于求解多项式函数的零点，例如一元多项式函数P(x) = 3x^2 - 5x + 3，当P(x) = 0时，则0 = 3x^2 - 5x + 3，可得到两个实数解2/3，1。
以及一元二次方程式求解方法，二元一次方程章形式求解方法等均可使用零点定理，同理，n阶一元多项式函数也可以求出n个零点。
4. 特点：零点定理仅限于一元多项函数，不具有通用性，另外，零点定理只告诉我们多项式函数的零点是什么，但是无法给出零点的复杂度。
5. 限制：零点定理的限制在于其局限性，特别是当函数的最高项系数a_n=0时，零点定理就不能成立，另外，零点定理只可以给出实数的零点，而不能给出复数的零点。
总之，零点定理是一个有用的定理，虽然它有一定的局限性和限制，但可以帮助我们准确求出一元多项式函数的零点。
通过理解零点定理，学生可以更快速、正确的求解多项式函数的零点问题。
零点存在定理的前提条件 -回复
零点存在定理的前提条件-回复零点存在定理是实分析中的一个重要定理，它断言了一个连续函数在某个区间上必然存在一个零点。
在讨论前提条件之前，我们首先来了解一下零点存在定理的具体表述。
零点存在定理（Bolzano 定理）：设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续，且f(a)和f(b)异号，即f(a)f(b)<0，则必存在一个c\in(a,b)使得f(c)=0。
这个定理非常直观，它告诉我们，只要一个函数在某个区间上连续，并且函数在这个区间的两个端点上的函数值异号，那么在这个区间上一定存在至少一个点，使得函数的值等于零。
现在让我们来分析零点存在定理的前提条件，即函数连续和函数值异号。
首先，我们来了解一下连续函数的定义。
一个函数f(x)在某个区间上连续，意味着对于任意给定的x_0，当x足够接近x_0时，f(x)也会足够接近f(x_0)。
换句话说，函数在这个区间上没有断点、无间断。
接下来，我们考虑定理中的第二个前提条件：函数在区间的两个端点上的函数值异号。
这意味着函数在区间的两个端点上的函数值一个为正，一个为负。
这个条件比较容易满足，因为只要函数在区间的两个端点的函数值异号，我们就可以找到一条连接这两个端点的连续曲线，而且这个曲线肯定会与x轴相交，即存在函数的零点。
所以，零点存在定理的前提条件可以简单总结为，函数在某个区间上连续，并且函数在这个区间的两个端点上的函数值异号。
接下来，我们需要思考为什么这些前提条件是成立的。
这涉及到实数的基本性质和函数连续性的相关知识。
首先，我们知道实数集上存在公理，例如阿基米德性公理、稠密性公理等。
这些公理保证了实数集的完备性，即实数集中没有空隙，任意两个实数之间都存在有理数。
这个完备性是实分析理论的重要基础之一。
其次，函数连续性的概念也是基于实数集的完备性。
连续函数的定义就是基于实数集中的点之间的距离来描述的。
因此，当我们讨论函数在某个区间上连续时，实际上是在讨论实数集中点与点之间的距离的性质。
零点存在性定理
2
方程 y=0 函数
x2－2x－3=0 － y= x －2x－3
2
x －2x+1=0 y= x －2x+1
2
2
x2－2x+3=0 y= x2－2x+3
. 函数图象
－1
y
2 1
. .
－1 －2
.y
2
y
. . . 1 .
2
.
.
x
－1
5
0
1
2
3
x
－1
1
(简图） 简图） 简图
0
－3 －4
3 2 1
.
4
.
.
5
问题1：此图象是否能 问题 ： 表示函数？ 表示函数？ 问题2： 问题 ：你能从中分析 函数有哪些零点吗？ 函数有哪些零点吗？
-2
-1
2
3
6
设问激疑,延伸拓展 设问激疑 延伸拓展 例1:求函数 1:求函数
f ( x ) = 4 x 2 − 12 x + 9
的零点个数。 的零点个数。
再次思考问题： 再次思考问题：你能求出下列方程的实数根个数 吗?
∴选 B
15
方程的根与函数的零点
初步应用,理论迁移 初步应用 理论迁移
例2 求函数 y = ( x − 2) 2 ( x 2 − 2 x − 3) 的零点: 的零点
求函数零点的步骤： 求函数零点的步骤： (1)令 (1)令f(x)=0; (2)解方程f(x)=0； 解方程f(x)=0 (2)解方程f(x)=0； (3)写出零点 (3)写出零点 如何解下列方程
即存在 c ∈ ( a, b ) ，使得 f (c) = 0 ，这个 c 也就是方程 f ( x) = 0 的根。
零点存在定理
零点存在定理零点存在定理是微积分学中一个重要的定理，用于证明在某些特定条件下，一个连续函数在定义域内至少存在一个根（即函数曲线与X轴相交的点）。
这个定理的证明经过了漫长的发展和完善，现在已经成为微积分学中基本的工具之一。
零点存在定理的最初形式是由17世纪法国数学家Rolles提出的，后来被推广到更一般的情况。
当然，像其它许多定理一样，不同的证明方法也相继出现。
今天，我们的证明方法按照经典传统来自Rolles的带状取值原理，这个原理，对于满足一定条件的连续函数，可以找到一个带状区域，其中的函数值就不会变号，故其中存在至少一个零点。
首先，假设f(x)在区间[a,b]上连续。
如果f(a)和f(b)符号相同，那么f(x)在[a,b]上没有根。
因此，我们只考虑f(a)和f(b)符号不同的情况。
现在假设f(a) < 0且f(b) > 0。
由于f(x)在闭区间[a,b]上连续，根据最大值与最小值定理，f(x)在该区间上必有一个最小值。
不妨设这个最小值为f(c)，其中a < c < b。
现在考虑分两种情况。
第一种情况，f(c) < 0。
因为f(x)在区间[a,c]上连续且有限，所以根据带状取值原理，f(x)在[a,c]上的每一个值都小于f(b)，也就是说，在[a,c]上不存在f(x) = 0的解。
但是，在[c,b]上，f(x)的取值范围为[c,b]中的一个闭区间。
由于f(c) < 0且f(b) > 0，所以这个闭区间中必须至少存在一个点，使得f(x) = 0，即f(x)在区间[a,b]上至少存在一个零点。
第二种情况，f(c) > 0。
这种情况下，我们对f(x)作一个取反处理，得到一个新的连续函数g(x) = -f(x)。
由于g(a) > 0且g(b) < 0，且g(x)也在区间[a,b]上连续，那么根据上面的分析，存在一个零点，即f(x)在区间[a,b]上至少存在一个零点。
零点存在性定理
随着数学研究的不断深入，有望出现新的证明方法和思路，为定理的证明和应用提供新 的视角和途径。
感谢您的观看
THANKS
在微分方程中的应用
初始值问题的解的存在性
对于某些微分方程的初始值问题，可以利用零点存在性定理证明解的存在性。
周期解的存在性
对于某些具有周期性的微分方程，可以利用零点存在性定理证明周期解的存在性。
03
零点存在性定理的推广和深 化
推广到高维空间
零点存在性定理最初是在一维实数线上证明的，但后来被推 广到了高维空间。在高维空间中，零点存在性定理的应用更 加广泛，涉及到许多重要的数学问题，如多元函数的零点、 向量场的奇点等。
零点存在性定理
目录
• 零点存在性定理的概述 • 零点存在性定理的应用 • 零点存在性定理的推广和深化 • 零点存在性定理的进一步思考 • 零点存在性定理的实践应用案例 • 总结与展望
01
零点存在性定理的概述
定理的定义
• 零点存在性定理：如果函数$f(x)$在区间$[a, b]$上连续， 且$f(a) \cdot f(b) < 0$，则存在至少一个$c \in (a, b)$， 使得$f(c) = 0$。
零点存在性定理的证明和应用推 动了数学的发展，激发了众多数 学家和学者的研究热情，促进了 数学理论的不断完善和进步。
对未来研究的展望
探索更多应用领域
随着科学技术的不断进步，零点存在性定理有望在更多领域得到应用和推广，例如在数 据分析、机器学习等领域。
深化定理的理解
尽管零点存在性定理已经得到了广泛的应用和证明，但对其本质和内在机制的理解仍需 进一步深化和研究，以推动数学理论的进一步发展。
06
高中数学《零点定理》 (原卷版)
第九讲 零点定理 【套路秘籍】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)三个等价关系方程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(x ,0)，(x ,0)(x ,0) 无交点 二、二分法 （1）二分法及步骤对于在区间[,]a b 上连续不断，且满足0)()(<⋅b f a f 的函数()y f x =，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，进而得到函数零点近似值的方法叫做二分法。
（2）给定精确度ε，用二分法求函数的零点近似值的步骤如下： 第一步：确定区间[,]a b ，验证0)()(<⋅b f a f ，给定精确度ε。
第二步：求区间(,)a b 的中点1x 。
第三步：计算1()f x ：①若1()f x =0，则1x 就是函数的零点；②若1()()0f a f x <，则令1b x =（此时零点01(,)x a x ∈）③若1()()0f x f b <，则令1a x =（此时零点01(,)x x b ∈）第四步：判断是否达到精确度ε即若a b ε-<，则得到零点值a 或b ，否则重复第二至第四步。
【套路修炼】考向一 零点区间【例1】判断下列函数在给定区间上是否存在零点． (1)f (x )＝x 2－3x －18，x ∈[1,8]； (2)f (x )＝x 3－x －1，x ∈[－1,2]； (3)f (x )＝log 2(x ＋2)－x ，x ∈[1,3]．【举一反三】1.函数()21f x xlog x ＝－的零点所在区间是( ) A ．11(,)42 B ．1(,1)2C ．()1,2D ．()2,32.已知函数()21()2x f x lnx -＝－的零点为x 0，则0x 所在的区间是( )A ．(0，1)B ．(1，2)C ．(2，3)D ．(3，4)3．若a <b <c ，则函数f (x )＝(x －a )(x －b )＋(x －b )(x －c )＋(x －c )(x －a )的两个零点分别位于区间( ) A ．(a ，b )和(b ，c )内 B ．(－∞，a )和(a ，b )内 C ．(b ，c )和(c ，＋∞)内D ．(－∞，a )和(c ，＋∞)内4．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)考向二零点个数【例2】函数f(x)＝2x|log0.5x|－1的零点个数为( ) A．1 B．2 C．3 D．4【举一反三】1. 已知f(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧|lg x|，x>0，2|x|，x≤0，则函数y＝2[f(x)]2－3f(x)＋1的零点个数是________.2.如图，函数f(x)的图象为折线ACB，则不等式f(x)≥log2(x＋1)的解集是( )A.{x|－1<x≤0}B.{x|－1≤x≤1}C.{x|－1<x≤1}D.{x|－1<x≤2}3.函数f(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧x2－2，x≤0，2x－6＋ln x，x>0的零点个数是．4.函数f(x)＝|x－2|－ln x在定义域内的零点的个数为．5.函数f(x)＝x－cos x在[0，＋∞)内零点个数为．考向三利用零点求参数【例3】已知函数f(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧2－|x|，x≤2，(x－2)2，x>2，函数g(x)＝b－f(2－x)，其中b∈R.若函数y＝f(x)－g(x)恰有4个零点，则b的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫74，＋∞ B.⎝⎛⎭⎪⎫－∞，74C.⎝⎛⎭⎪⎫0，74D.⎝⎛⎭⎪⎫74，2【举一反三】1.已知函数f(x)满足f(x)＝f⎝⎛⎭⎪⎫1x，当x∈[1,3]时，f(x)＝ln x，若在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，3内，曲线g(x)＝f(x)－ax 与x轴有三个不同的交点，则实数a的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫0，1eB.⎝⎛⎭⎪⎫0，12eC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫ln 33，1eD.⎣⎢⎡⎭⎪⎫ln 33，12e2.已知函数f(x)＝2x＋x＋1，g(x)＝log2x＋x＋1，h(x)＝log2x－1的零点依次为a，b，c，则( )A．a<b<c B．a<c<b C．b<c<a D．b<a<c【套路运用】1．下列图像表示的函数中能用二分法求零点的是( )2.已知()23xf x xx x=+-，则()y f x=的零点个数是（）A．4 B．3 C．2 D．13.已知函数()131,2xf x x⎛⎫=-⎪⎝⎭那么在下列区间中含有函数()f x零点的是【套路总结】1.已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用的方法（1）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．（2）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．(3)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．2.在求和函数零点有关的参数范围问题中，一般有两种思路：(1)函数零点个数可转化为两个函数图象的交点个数，利用数形结合求解参数范围．(2)“a＝f(x)有解”型问题，可以通过求函数y＝f(x)的值域解决．A ．10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．2,13⎛⎫⎪⎝⎭4.已知函数()|21,2,{ 3,2,1x x f x x x -<=>-若方程()0f x a -=有三个不同的实数根，则实数a 的取值范围为（ ）A ．()0,1B ．()0,2C ．()0,3D ．()1,35.已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x，x ≥2，(x －1)3，x <2，若函数g (x )＝f (x )－k 有两个零点，则两零点所在的区间为( )A ．(－∞，0)B ．(0,1)C ．(1,2)D ．(1，＋∞)6.函数f (x )＝2x＋log 2|x |的零点个数为( )A ．0B ．1C ．2D ．37.若函数y ＝f (x )(x ∈R )满足f (x ＋1)＝f (x －1)，且x ∈[－1,1]时，f (x )＝1－x 2，函数g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧lg x ，x >0，－1x，x <0，则函数h (x )＝f (x )－g (x )在区间[－5,5]内的零点的个数为( )A ．6B ．7C ．8D ．98．下列函数中，既是偶函数又存在零点的是（ ） A ．y ＝cos x B ．y ＝sin x C ．y ＝ln x D ．y ＝x 2＋19.函数3y x =与3y x =+图象交点的横坐标所在的区间是（ ） A ．[]1,2 B ．[]0,1 C ．[]1,0- D ．[]2,310.命题7:12p a -<<，命题:q 函数()12x f x a x=-+在()1,2上有零点，则p 是q 的（ ） A ．充分必要条件 B ．充分不必要条件 C ．必要不充分条件 D ．既不充分也不必要条件11.定义在R 上的奇函数()224sin xxf x a x -=⋅--的一个零点所在区间为（ ）A ．(),0a -B ．()0,aC ．(),3aD ．()3,3a +12．已知函数()231,01,0xx f x x x ⎧->⎪=⎨+≤⎪⎩，若存在()(]120,,,0x x ∈+∞∈-∞，使得()()12f x f x =，则1x 的最小值为（ ）A ．2log 3B ．3log 2C ．1D ．213.已知函数()xf x e =，()lng x x =，若有()()f m g n =，则n 的取值范围是（ ）A ．()0,1B ．()0,+∞C ．()1,+∞D ．[)1,+∞14.若a 满足lg 6x x +=，b 满足106xx +=，函数()()22,0{2,0x a b x x f x x +++<=≥，则关于x 的方程()5f x x =的解的个数是（ ）A ．4B ．3C ．2D ．115.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x =-，当03x ≤≤时，()2f x x =-；当3x ≥时，()()2f x f x =-，则函数()ln ||y f x x =-的零点个数是（ ）A ．1B ．2C ．4D ．6 16．函数()πsin 25π6x f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的零点的个数为（） A .16B .18C .19D .2017.已知函数f (x )＝x ＋2x，g (x )＝x ＋ln x ，h (x )＝x －x －1的零点分别为x 1，x 2，x 3，则x 1，x 2，x 3的大小关系是________(由小到大).18.若函数f (x )＝x 2－ax ＋1在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12，3上有零点，则实数a 的取值范围是 ．19.已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x－1，x >0，－x 2－2x ，x ≤0，若函数g (x )＝f (x )－m 有3个零点，则实数m 的取值范围是 ．20.若函数f (x )＝(m －2)x 2＋mx ＋2m ＋1的两个零点分别在区间(－1,0)和区间(1,2)内，则m 的取值范围是 ．21．已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3，x ≤1，－x 2＋2x ＋3，x >1，则函数g (x )＝f (x )－e x的零点个数为 ．22．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 3，x ≤a ，x 2，x >a .若存在实数b ，使函数g (x )＝f (x )－b 有两个零点，则a 的取值范围是 ．23．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ln (－x )＋a ，x <0，f (x ＋1)，x ≥0，a ∈R ，当0≤x <1时，f (x )＝1－x ，则f (x )的零点个数为 ．。
函数零点存在性定理
•函数零点存在性定理：一般地，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)<o，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)=O，这个c也就是f(x）=0的根．特别提醒:(1)根据该定理，能确定f(x)在(a,b)内有零点，但零点不一定唯一．(2)并不是所有的零点都可以用该定理来确定，也可以说不满足该定理的条件，并不能说明函数在(a，b)上没有零点，例如，函数f(x) =x2 -3x +2有f(0)·f(3)>0，但函数f(x)在区间(0，3)上有两个零点．(3)若f(x)在[a，b]上的图象是连续不断的，且是单调函数，f(a)．f(b)<0，则fx）在(a，b)上有唯一的零点.•函数零点个数的判断方法:(1)几何法：对于不能用求根公式的方程，可以将它与函数y =f(x)的图象联系起来，并利用函数的性质找出零点．特别提醒：①“方程的根”与“函数的零点”尽管有密切联系，但不能混为一谈，如方程x2-2x +1 =0在[0，2]上有两个等根，而函数f（x）=x2-2x +1在[0，2]上只有一个零点②函数的零点是实数而不是数轴上的点．(2)代数法：求方程f(x）=0的实数根．例题1：若函数f（x）唯一的一个零点同时在区间（0，16）、（0，8）、（0，4）、（0，2）内，下列结论：（1）函数f（x）在区间（0，1）内有零点；（2）函数f（x）在区间（0，1）或（1，2）内有零点；（3）函数f（x）在区间[2，16）内无零点；（4）函数f（x）在区间（0，16）上单调递增或递减．其中正确的有______（写出所有正确结论的序号）．答案由题意可确定f（x）唯一的一个零点在区间（0，2）内，故在区间[2，16）内无零点．（3）正确，（1）不能确定，（2）中零点可能为1，（4）中单调性也不能确定．故答案为：（3）例题2：已知函数有零点，则实数的取值范围是（）答案：例题3：例题4：函数f（x）=3ax-2a+1在[-1，1]上存在一个零点，则实数a的取值范围是（）A. a≥ 1/5;B. a ≤ -1 ;C. -1 ≤ a ≤ 1/5 ;D. a ≥ 1/5 或 a ≤ -1 答案：由题意可得f（-1）×f（1）≤0，解得∴（5a-1）（a+1）≥0∴a≥1/5 或a≤-1故选D．例题5：若函数f(x)=x2+log2|x|-4的零点m∈(a，a+1)，a∈Z，则所有满足条件的a的和为（）。
函数零点的存在性定理教案
3．1．2 函数零点的存在性定理（一）教学目标1．知识与技能体验零点存在性定理的形成过程，理解零点存在性定理，并能应用它探究零点的个数及存在的区间．2．过程与方法经历由特殊到一般的过程，在由了解零点存在性定理到理解零点存在性定理，从而掌握零点存在性定理的过程中，养成研究问题的良好的思维习惯．3．情感、态度与价值观经历知识发现、生成、发展、掌握、理解的过程，学会观察问题，发现问题，从而解决问题；养成良好的科学态度，享受探究数学知识的乐趣．（二）教学重点与难点重点：掌握零点存在性定理并能应用．难点：零点存在性定理的理解（三）教学方法通过问题发现生疑，通过问题解决析疑，从而获取知识形成能力；应用引导与动手尝试结合教学法，即学生自主探究与教师启发，引导相结合．（四）教学过程备选例题例1 已知集合A = {x∈R|x2– 4ax + 2a + 6 = 0}，B = { x∈R|x＜0}，若A∩B≠，求实数a的取值范围．【解析】设全集U = {a|△= (–4a)2– 4 (2a + 6)≥0}==若方程x2– 4ax + 2a + 6 = 0的两根x1，x2均非负，则因为在全集U中集合的补集为{a|a≤–1}，所以实数a的取值范围是{a|a≤–1}．例2 设集合A = {x | x2 + 4x = 0，x∈R}，B = {x | x2 + 2 (a + 1) x + a2– 1 = 0，x∈R}，若A∪B = A，求实数a的值．【解析】∵A = {x | x2 + 4x = 0，x∈R}，∴A = {–4，0}．∵A∪B=A，∴BA．1°当B = A，即B = {–4，0}时，由一元二次方程根与系数的关系得2°当B=，即方程x2 + 2 (a + 1)x + a2–1 = 0无实解．∴△= 4 (a + 1)2– 4 (a2– 1) = 8a + 8＜0．解得，a＜–1．3°当B = {0}，即方程x2 + 2(a + 1)x + a2– 1 = 0有两个相等的实数根且为零时，4°当B = {–4}时，即需无解．综上所述，若A∪B=A，则a≤–1或a = 1．。
3.1.1函数零点存在性定理 课件
（3）f(a)·f(b)<0，则函数y=f(x)在区间(a,b)内只有一错
个零点。
y
y
y
2
a
a
0
0b
-5
x
a 0 x1 b x
0
x
b
函数零点存在定理的三个-2 注意点：
1 函数是连续的。 -4
2 定理不可逆。
3 至少-6 存在一个零点。
类型一：零点所在区间的判断
例题 1：函数 f(x)=lgx-9的零点所在的大致区间是
x
知识探究：函数零点存在性定理
数学实例探究: 观察二次函数 f (x) = x2 - 2x - 3 的图象：
○1 f (-2) · f (1) ___<__0（＜或＞），
函数 y = f (x) 在区间(-2,1)上是否 有零点？
○2 f (2) · f (4) ___<_0（＜或＞），
函数 y = f (x) 在区间(2,4)上是否 有零点？
x
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 能力提升：
已知a R,讨论关于 x 的方程
x2 - 6x + 8 = a 实数解的个数
知识总结：
函数零点存在性定理：
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.
知识探究：函数零点存在性定理
观察函数y=f(x)的图象； 则f(x)在 区间[a,b]上 有(有/无)零点;f(a)•f(b) < 0(“<”“>”) 区间[b,c]上 有(有/无)零点;f(b)•f(c) < 0(“<”“>”) 区间[c,d]上 有(有/无)零点;f(c)•f(d) < 0(“<”“>”)
零点存在定理的条件
零点存在定理的条件1. 零点存在定理的条件之一就是函数要在闭区间上连续呀！就像你每天按时上学，这就是一种连续的状态嘛。
比如说函数 f(x)在[a,b]上连续不断，这是多么重要的前提呀！2. 函数在两端点的值要异号，这也是关键呢！这就好像你和朋友对一件事有完全不同的看法一样。
比如 f(a)和 f(b)一个是正的，一个是负的，这不就有戏了嘛！3. 连续性可不能马虎啊！好比你做一件事要一以贯之，不能半途而废呀。
像函数如果在某一处断开了，那还怎么满足零点存在定理呀！4. 端点值异号很关键呀，这就像比赛中两队分数差距很大一样明显。
比如一个函数在两端的取值差异很大，这不就暗示着中间肯定有零点嘛！5. 条件都要满足才行呀，这就跟搭积木一样，少一块都不行呢！要是函数不连续或者两端同号，那可就不行啦！6. 想想看，如果函数不连续，那不是乱套了嘛！就好像走路走一半突然没路了。
比如某个函数在中间断开了，还怎么找零点呀！7. 零点存在定理的这些条件，一个都不能少哇！就像组成一个团队，每个成员都有自己的作用。
像函数连续和端点异号，缺了哪个都不行呢！8. 不满足这些条件，零点存在定理可就用不了啦！这不是很明显嘛，就如同没有钥匙打不开锁一样。
比如函数不满足条件，还想找零点，那不是做梦嘛！9. 条件呀条件，真的太重要啦！好比是做菜的调料，缺了味道就不对啦。
像函数要是不符合零点存在定理的条件，那可就没辙咯！10. 零点存在定理的条件一定要牢记呀！这就像你牢记回家的路一样重要。
只有这样，我们才能准确地运用它找到零点呀！我的观点结论就是：零点存在定理的条件是非常明确且关键的，只有准确把握这些条件，才能更好地运用这个定理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
函数零点存在性定理：
一般地，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)<o，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)=O，这个c也就是f(x）=0的根．特别提醒:(1)根据该定理，能确定f(x)在(a,b)内有零点，但零点不一定唯一．
(2)并不是所有的零点都可以用该定理来确定，也可以说不满足该定理的条件，并不能说明函数在(a，b)上没有零点，
例如，函数f(x) =x2 -3x +2有f(0)·f(3)>0，但函数f(x)在区间(0，3)上有两个零点．
(3)若f(x)在[a，b]上的图象是连续不断的，且是单调函数，f(a)．f(b)<0，则fx）在(a，b)上有唯一的零点.
•函数零点个数的判断方法:
(1)几何法：对于不能用求根公式的方程，可以将它与函数y =f(x)的图象联系起来，并利用函数的性质找出零点．
特别提醒：①“方程的根”与“函数的零点”尽管有密切联系，但不能混为一谈，如方程x2-2x +1 =0在[0，2]上有两个等根，而函数f（x）=x2-2x +1在[0，2]上只有一个零点
②函数的零点是实数而不是数轴上的点．
(2)代数法：求方程f(x）=0的实数根．
例题1：
若函数f（x）唯一的一个零点同时在区间（0，16）、（0，8）、（0，4）、（0，2）内，下列结论：
（1）函数f（x）在区间（0，1）内有零点；
（2）函数f（x）在区间（0，1）或（1，2）内有零点；
（3）函数f（x）在区间[2，16）内无零点；
（4）函数f（x）在区间（0，16）上单调递增或递减．
其中正确的有______（写出所有正确结论的序号）．
答案
由题意可确定f（x）唯一的一个零点在区间（0，2）内，故在区间[2，16）内无零点．（3）正确，
（1）不能确定，
（2）中零点可能为1，
（4）中单调性也不能确定．
故答案为：（3）
例题2：
已知函数有零点，则实数的取值范围是（）
答案：
例题3：
例题4：
函数f（x）=3ax-2a+1在[-1，1]上存在一个零点，则实数a的取值范围是（）
A. a≥ 1/5;
B. a ≤ -1 ;
C. -1 ≤ a ≤ 1/5 ;
D. a ≥ 1/5 或 a ≤ -1 答案：由题意可得f（-1）×f（1）≤0，解得
∴（5a-1）（a+1）≥0
∴a≥1/5 或a≤-1
故选D
．
例题5：
若函数f(x)=x2+log2|x|-4的零点m∈(a，a+1)，a∈Z，则所有满足条件的a的和为（）。
答案：-1
例题6：
已知函数f(x)的图象是连续不断的曲线，有如下的x与f(x)的对应值表：
那么，函数f(x)在区间[1，6]上的零点至少有
[] A．5个
B．4个
C．3个
D．2个。