函数的零点的求法
函数的零点问题
函数的零点问题函数的零点问题是数学中的重要概念，也是不少学生学习数学时比较困难的部分。
本文将对函数的零点问题进行深入阐述，包括其定义、求解方法和实际意义等方面的内容，希望对读者加深对这一概念的理解。
一、定义在数学中，函数的零点指的是函数图像与x轴交点的横坐标。
也就是说，对于函数f(x)，它的零点是指f(x)=0的x值。
经常把求解函数零点问题转换为求解方程f(x)=0的根。
二、求解方法求解函数的零点，关键是求解方程f(x)=0的根。
对于一些形式简单的函数，可以通过手工计算求解；而对于形式复杂、无法手工求解的函数，可以借助计算机等工具进行数值求解。
1.手工计算法手工计算法求解函数零点问题，需要掌握函数的性质和一些基本的求解方法。
以下是几种常见的方法：（1）代数法对于一些形如ax+b=0的方程，可以通过一些基本的代数运算来求解。
比如：对于f(x)=2x-3，要求f(x)=0的解，就要解方程2x-3=0，得到x=3/2。
对于f(x)=x^2-4，要求f(x)=0的解，就要解方程x^2-4=0，得到x=±2。
对于f(x)=x^3+2x^2-x-2，设f(x)=(x-a)(x^2+bx+c)，化简得到a=-1，b=1，c=-2，然后再利用求根公式进行求解。
（2）图像法对于一些简单的函数，可以通过画出函数图像来求解零点。
具体方法是，在坐标系中画出函数f(x)的图像，根据图像与x轴的交点所在的位置和数量来求解零点。
例如：对于f(x)=x^2-1，画出函数图像后可以看出函数有两个零点，即x=1和x=-1。
对于f(x)=sinx，画出函数图像后可以看出函数有无数个零点，它们分别在x=nπ（其中n为整数）处。
（3）因式分解法对于一些可以因式分解的函数，可以通过将其因式分解后再求解。
例如：对于f(x)=x^2-4x+3，将其因式分解为(x-1)(x-3)，得到函数的两个零点分别为1和3。
对于f(x)=x^3-3x^2+2x，将其因式分解为x(x-1)(x-2)，得到函数的三个零点分别为0、1和2。
求函数零点问题的基本方法
[]2012.250【数理化研究】关注新课改使高中课程发生很大的变化，减少和增加了很多内容，其中增加了函数零点问题。
函数零点涉及到很多方法：如等价转化、函数方程、数形结合等思想方法，还有近似求函数零点方法———二分法这些成为求函数零点的基本策略。
一、求函数的零点例1求函数y=x 2-（x<0）2x-1（x 0）{的零点。
解：令x 2-1=0（x<0），解得x=1，2x-1=0（x≥0），解得x=12。
所以原函数的零点为和-1和12。
点评：求函数f （x ）的零点，转化为方程f （x ）=0，通过因式分解把方程转化为一（二）次方程求解。
二、判断函数零点个数例2求f （x ）=x-4x 的零点个数。
解：函数的定义域（-∞，0）∪（0，＋∞）。
令f （x ）=0即x-4x =0，解得：x=2或x=-2。
所以原函数有2个零点。
点评：转化为方程直接求出函数零点，注意函数的定义域。
三、根据函数零点反求参数例3若方程a x -x-a=0有两个解,求a 的取值范围。
析：方程a x -x-a=0转化为a x =x+a。
由题知，方程a x -x-a=0有两个不同的实数解，即函数y=a x 与y=a+x 有两个不同的交点，如图所示。
（1）0<a<1。
此种情况不符合题意。
（2）a>1。
直线y=x+a 在y 轴上的截距大于1时，函数y=a x 与函数y=a+x 有两个不同的交点。
所以a<0与0<a<1均不符合题意，故答案为（1，+∞）。
点评：采用分类讨论与用数形结合的思想。
四、用二分法近似求解零点例4求函数f （x ）=x 3+x 2-2x-2的一个正数零点（精确到0.1）。
解：（1）第一步确定零点所在的大致区间（a，b ），可利用函数性质，也可借助计算机，但尽量取端点为整数的区间，并尽量缩短区间长度，通常可确定一个长度为1的区间。
（2）列表如下：零点所在区间中点函数值区间长度（1，2）f （1.5）>01（1，1.5）f （1.25）<00.5（1.25,1.5）f （1.375）<00.25（1.375,1.5）f （1.438）>00.125（1.375,1.438）f （1.4065）>00.0625可知区间（1.375，1.438）长度小于0.1，故可在（1.375，1.438）内取1.4065作为函数f （x ）正数的零点的近似值。
函数的单调性与零点的求解
函数的单调性与零点的求解函数的单调性和零点的求解在数学中是非常重要的概念和技巧。
单调性描述了一个函数在某个区间内的增减趋势，而求解函数的零点则是求出函数取零的x值。
本文将对函数的单调性和零点的求解进行详细的讨论。
一、函数的单调性函数的单调性指的是函数在定义域内增减的趋势。
一个函数可以是递增的，也可以是递减的，还可以是常数函数或者不单调的函数。
下面是一些常用的判断函数单调性的方法：1. 导数法：对于连续可导的函数，通过求导可以得到函数的导函数，即函数的变化率。
如果导函数在某个区间内恒正，那么函数在该区间内是递增的；如果导函数在某个区间内恒负，则函数在该区间内是递减的。
2. 增减表法：对于不连续的函数或者无法求导的函数，可以通过增减表来判断函数的单调性。
增减表是一个表格，将函数的定义域分成若干个区间，然后确定每个区间上函数的增减性。
在每个区间内选择一个x值，代入函数中求得函数值，然后观察函数值的增减情况，从而确定函数的单调性。
二、函数零点的求解函数的零点指的是函数取零的x值，即满足函数f(x) = 0的x值。
求解函数的零点在许多数学问题中都是非常重要的：1. 列方程法：对于一元函数，可以通过列方程来求解函数的零点。
将函数等于零的方程列出，然后通过解方程的方法来求得函数的零点。
例如，对于函数f(x) = x^2 - 4x + 3，我们可以将f(x) = 0化为方程x^2 -4x + 3 = 0，然后通过因式分解、配方法或者求根公式等方法解方程，得到函数的零点为x = 1和x = 3。
2. 图像法：对于一元函数，可以通过观察函数的图像来估计函数的零点。
将函数的图像绘制在坐标系中，然后通过观察图像与x轴的交点来估计函数的零点。
这种方法在函数比较简单、对称性较明显的情况下比较有效。
3. 数值解法：对于一些复杂的函数，或者求解精度要求较高的情况，可以使用数值解法来求解函数的零点。
常用的数值解法包括二分法、牛顿迭代法、割线法等。
零点极点的计算公式
零点极点的计算公式
计算零点和极点是在控制系统和信号处理中非常重要的任务。
零点和极点是系统的特征，它们对系统的稳定性和动态响应有着重
要的影响。
在控制系统理论中，可以使用传递函数来表示系统的动
态特性。
传递函数通常表示为H(s)，其中s是复变量。
零点和极点
可以从传递函数中直接确定。
对于一个一般的传递函数H(s)，可以表示为H(s) = N(s)/D(s)，其中N(s)和D(s)分别是分子和分母多项式。
零点是使得传递函数为
零的s值，即N(s)=0的解。
极点是使得传递函数的分母为零的s值，即D(s)=0的解。
计算零点和极点的具体公式取决于传递函数的形式。
对于一阶
系统和二阶系统，可以直接从传递函数的表达式中找到零点和极点。
对于高阶系统，通常需要使用数值方法或者计算工具来找到零点和
极点。
总的来说，计算零点和极点的公式可以通过传递函数的分子和
分母多项式来确定，具体的计算方法取决于系统的阶数和形式。
在
实际工程中，通常会使用计算工具来进行零点和极点的计算，以便更准确地分析系统的特性和性能。
函数零点区间的求法
函数零点区间的求法
函数零点求法是一种数学技术，其主要作用是通过分析函数的行为来确定它在特定区间内的零点（即根）。
由于函数零点可以揭示函数的性质，它一直是最基本的求解解析函数的方式之一。
如果一个函数在某个区间内只有一个零点，那么可以根据函数表达式的性质使用某种方法找出这个点。
有三种基本方式可以用来求取函数零点：分段函数、图形法以及特征分析法。
首先，最简单的是分段函数，它可以通过迭代一个函数的一个极限，找出一段区间内可能存在零点的函数临界值来确定其零点。
其次，采用图形法时，可以画出函数的曲线图，通过观察其曲线的性质来确定
它的零点。
最后，特征分析法的基本思想是用求导法对函数求导，因此可以由零点的性质确定函数的零点。
此外，当求解函数零点区间时，可以采取多种不同的策略，比如使用函数迭代、采用仿射变换等方法。
这些方法可以精确地求出函数零点区间，并预测函数的行为。
总之，函数零点求法是一种探索函数的特性的重要方法，它可以用来准确地
确定函数在特定区间内的零点，从而更好地分析函数的行为。
所以，这种算法广泛应用于数学、物理和工程等领域，它的重要性和威力不容小觑。
求函数零点的方法二分法
,
b0]
的中点，那么此中点对应的横坐标为
x0=(1+2)/2=1.
1 1 (3)如果f(a1)f(x1) >0 ，那么零点位于区间[x1 , b1]中，令a2=x1,b2=b1.
xa 点时不变号，这样的零点叫做不变号零点 (ba) (ab).
2 2 变号零点：x1 , x2
0
0
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)如果f(a1)f(x1) >0 ，那么零点位于区间[x1 , b1]中，令 a2=x1,b2=b1.
……
继续实施上述步骤，直到区间[an,bn] ，函数的零点总位 于区间[an,bn] 上，当an 和 bn 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， 计算中止.这时函数y=f(x) 的近似零点满足给定的精确度.
例题分析
求函数f (x) = x3+x2-2x-2 的一个正实数零点〔精确到0.1〕
解： 由于f (1)=-2<0,f (2)=6>0可以确定区间[1,2]作为 计算的初始区间. 用二分法逐步计算，列表如下：
端点或中点横坐标 计算端点或中点的函数值
定区间
a0=1, b0=2
f (1)=-2， f (2)=6
0
0
0
f (x2)=-0. 计 算 f(x)与 f(a)， 并 判 断 ：
f (1)=-2， f (2)=6
0
0
(1)如果 f (x0)=0 用二分法逐步计算，列表如下：
4375] 的左右端点保
，那么
x0就是f (x)
的零点，计算中止
留两位有效数字所取的近似值都是1.
牛顿法求零点的方法
牛顿法求零点的方法牛顿法，也被称为牛顿-拉弗逊方法，是一种用于求解方程零点或找到函数极值的迭代方法。
下面将展开详细描述50条关于牛顿法求零点的方法：1. 函数定义：牛顿法需要求解的函数f(x)在某一区间内具有连续的一阶和二阶导数。
2. 选择初始值：从初始值x₀开始迭代求解，初始值的选取对收敛速度有重要影响。
3. 迭代公式：根据牛顿法的迭代公式xᵢ₊₁ = xᵢ - f(xᵢ)/f'(xᵢ)进行迭代计算，直至满足精度要求。
4. 收敛性分析：对于给定初始值，需要分析函数性质，判断牛顿法求解是否会收敛到目标零点。
5. 判断收敛：通过设定迭代次数限制或者迭代精度要求来判断牛顿法的求解是否已经收敛。
6. 求解零点：当收敛判据满足后，将得到一个近似的函数零点作为结果输出。
7. 牛顿法的收敛速度：根据函数的性质和初始值的选择来分析牛顿法的收敛速度，可以采取一些加速收敛的方法来提高求解效率。
8. 收敛域的设定：针对特定的函数，可以设定合适的收敛域，加快算法的收敛速度。
9. 牛顿法的误差分析：对于连续函数，可分析牛顿法的误差收敛性，了解迭代逼近零点的精确度。
10. 稳定性分析：牛顿法的稳定性受初始值和函数性质的影响，需要进行稳定性分析，确保算法的可靠性。
11. 牛顿法的优化：可以对牛顿法进行改进，减小迭代次数或增加收敛速度，提高算法的效率。
12. 牛顿法与其他方法的比较：分析牛顿法与二分法、割线法等其他求根方法的优劣，选择合适的方法来求解。
13. 牛顿法的推广：对于多元函数或非线性方程组，可以推广牛顿法来求解多元函数的零点。
14. 牛顿法的受限条件：在实际应用中，需要考虑函数的定义域和受限条件，对牛顿法进行适当的调整。
15. 牛顿法的数值稳定性：需要考虑数值计算过程中的舍入误差和数值不稳定性，保证计算结果的准确性。
16. 牛顿法的局部收敛性：牛顿法的局部收敛性可能受到函数的振荡和奇点等因素的影响，需要加以分析和处理。
二分法求函数零点
二分法求函数零点
二分法求函数零点是一种数值解法，它利用二分搜索的思想，通过不断地将函数的定义域划分为较小的子域，来求函数的零点。
假设函数f(x)在区间[a,b]上单调，且f(a)f(b)<0，即函数在区间[a,b]上必定有一个零点。
1. 首先确定区间[a,b]，计算出中点c，即c=(a+b)/2；
2. 计算f(c)，若f(c)=0，则c即为所求零点；若f(c)不等于0，
则根据f(c)与f(a)的符号关系，确定下一个搜索区间；
3. 若f(c)与f(a)异号，则零点位于区间[c,b]，此时a=c，继续重复步骤1；若f(c)与f(a)同号，则零点位于区间[a,c]，此时b=c，继续重复步骤1；
4. 重复步骤1-3，直到搜索区间的宽度小于某一预先设定的精
度值，此时得到的零点即为所求零点。
求零点个数的方法
求零点个数的方法
求零点个数的方法有多种，具体方法取决于给定问题的具体情况。
下面列举几种常见的求零点个数的方法：
1. 代数解法：对于一元多项式方程，可以使用代数方法来求解方程的根，从而得到零点的个数。
这包括使用因式分解、配方法、综合除法、求解二次方程等方法。
2. 图像法：对于已知函数的图像，可以通过观察函数图像的上下交错关系来估计或精确计算函数的零点个数。
这种方法适用于一些简单的函数。
3. 数值计算方法：对于复杂函数或无法通过代数方法求解的方程，可以使用数值计算方法来估计函数的零点个数。
常见的数值计算方法包括二分法、牛顿法、割线法、迭代法等。
4. 特殊函数的性质：对于某些特殊函数，可以利用其特殊性质来求解零点个数。
例如，多项式函数的零点个数等于其次数，三角函数的零点个数与周期有关等。
需要根据具体情况选择合适的方法来求解零点个数，有时可能需要结合多种方法来得到准确的结果。
计算二次函数的零点
计算二次函数的零点二次函数是指形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数，其中a、b、c是实数且a≠0。
在数学中，零点也称为函数的根或者方程的解，即函数取值为0的输入值。
要计算二次函数的零点，有两种常用的方法：配方法和求根公式法。
下面将分别介绍这两种方法。
一、配方法：对于一般形式的二次函数f(x) = ax^2 + bx + c，我们可以通过配方法将其转化为平方的形式来求解零点。
1. 首先，将函数f(x)写成完全平方的形式：f(x) = a(x^2 + \frac{b}{a}x) + c= a(x^2 + \frac{b}{a}x + (\frac{b}{2a})^2 - (\frac{b}{2a})^2) + c = a(x + \frac{b}{2a})^2 - \frac{b^2}{4a} + c2. 然后，将该函数转化为零点的形式：f(x) = a(x + \frac{b}{2a})^2 - \frac{b^2 - 4ac}{4a}3. 令f(x) = 0，我们可以得到方程：a(x + \frac{b}{2a})^2 = \frac{b^2 - 4ac}{4a}4. 再进行变形，得到：(x + \frac{b}{2a})^2 = \frac{b^2 - 4ac}{4a^2}5. 最后，对方程两边开平方，可得：x + \frac{b}{2a} = \pm \sqrt{\frac{b^2 - 4ac}{4a^2}}x = -\frac{b}{2a} \pm \sqrt{\frac{b^2 - 4ac}{4a^2}}x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}通过配方法，我们可以得到二次函数的零点公式。
二、求根公式法：二次函数f(x) = ax^2 + bx + c的零点也可以通过求根公式来计算。
求根公式给出了一般二次方程ax^2 + bx + c = 0的解。
初中数学 如何求解三角函数的零点
初中数学如何求解三角函数的零点
要求解三角函数的零点，我们可以使用代数方法或图像法。
下面将分别介绍这两种方法：
1. 代数方法：
代数方法是通过代数运算来求解三角函数的零点。
具体步骤如下：
-确定函数区间：首先，我们需要确定求解零点的函数的定义域。
这可以通过观察函数图像或根据函数的周期性来确定。
-设置方程：将三角函数等于零，得到一个方程，例如sin(x) = 0或cos(x) = 0。
-利用特殊角的性质：利用三角函数的特殊角的性质，我们可以找到方程的解。
例如，sin(x) = 0的解是x = nπ，其中n是整数；cos(x) = 0的解是x = (2n + 1)π/2，其中n是整数。
-解方程：将方程进一步求解，找到所有满足条件的解。
2. 图像法：
图像法是通过观察三角函数的图像来求解零点。
具体步骤如下：
-绘制函数图像：使用数学绘图工具或在线图形绘制工具绘制三角函数的图像。
这样可以直观地观察函数的零点。
-确定交点：观察图像，找到函数与x轴相交的点，这些点即为函数的零点。
-确定所有零点：根据函数的周期性和对称性，我们可以确定所有的零点。
例如，sin(x)的零点是x = nπ，其中n是整数。
总结：
通过代数方法或图像法，我们可以求解三角函数的零点。
代数方法适用于求解方程，而图像法适用于通过观察图像来确定零点。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的方法，或结合两种方法进行求解，可以更准确地找到三角函数的零点。
函数的零点的求法
知识点1.（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．2.方法（1）代数法求函数零点：直接求方程0)(=x f 的实数根；（2）几何法求函数零点：对于不能直接求解的超越方程，可以将)()(0)(x h x g x f =⇔=再分别设)(x g y =，)(x h y =转化为它们的图象交点问题，即：函数)(x g y =与)(x h y =的图象有几个交点，那么方程0)(=x f 就有几个实根，函数)(x f y =就有几个有零点。
1.函数在区间上的零点个数为（ ）A ．4B ．5C ．6D ．72．函数的零点个数为（ ）A ．0B ．1C ．2D ．33 ．函数在区间内的零点个数是（ ）A ．0B ．1C ．2D ．34.若0x 是方程式 lg 2x x +=的解，则0x 属于区间 [答]（ ） （A ）（0，1）. （B ）（1，）. （C ）（，） （D ）（，2） 解析：04147lg )47()75.1(,2lg )(<-==-+=f f x x x f 由构造函数 02lg )2(>=f 知0x 属于区间（，2） 5.0x 是函数f(x)=2x+11x-的一个零点.若1x ∈（1，0x ）， 2x ∈（0x ，+∞），则（A ）f(1x )＜0，f(2x )＜0 （B ）f(1x )＜0，f(2x )＞0 （C ）f(1x )＞0，f(2x )＜0 （D ）f(1x )＞0，f(2x )＞0 6. f （x ）=2xe x +-的零点所在的一个区间是(A)（-2,-1） (B) （-1,0） (C) （0,1） (D) （1,2） 7.函数的零点与的零点之差的绝对值不超过， 则可以是 A. B. C. D.8.设定义在上的函数是最小正周期为的偶函数,是的导函数,当时,;当且时 ,,则函数在上的零点个数为 （ ）A．2 B．4 C．5 D．89.函数2f x-=的零点个数为（）x(x)2A．0 B．1 C．2 D．3答案: .2,,,,,,,B。
牛顿法求零点的方法
牛顿法求零点的方法牛顿法是一种用来求解方程零点的迭代方法，其基本思想是利用函数的局部线性近似来不断逼近零点。
下面详细介绍50条关于牛顿法求零点的方法：1. 选择一个初始值作为零点的初始近似值，记为x0。
2. 计算函数在x0处的导数，记为f'(x0)，这是牛顿法迭代的关键步骤。
3. 接下来，计算初始值x0处的函数值f(x0)。
4. 利用初始值x0和函数值f(x0)以及导数f'(x0)来构建下一个近似值x1，即x1 = x0 - f(x0) / f'(x0)。
5. 用x1代替x0，重复以上步骤，直到满足迭代精度要求或达到指定迭代次数。
6. 牛顿法的迭代公式可以表示为xn+1 = xn - f(xn) / f'(xn)。
7. 牛顿法对于一些简单的函数可以快速收敛，但对于某些复杂函数可能会出现收敛慢或不收敛的情况。
8. 牛顿法可以用于求解单变量方程的零点，也可以推广到多变量函数的情况。
9. 在使用牛顿法时，需要注意选择初始值，避免选择导数为零的点，否则会导致迭代失败。
10. 牛顿法对于某些特殊情况可能会出现振荡或者不稳定的现象，需要谨慎选择使用。
11. 牛顿法在实际应用中经常结合其他方法使用，以提高求解效率和稳定性。
12. 牛顿法的收敛速度通常是二阶的，即每次迭代可以在误差上减少平方的量级。
13. 当函数的导数不易计算时，可以使用数值近似的方法计算导数，例如有限差分法。
14. 牛顿法可以用于求解超越方程的零点，例如对数、指数、三角函数等。
15. 牛顿法可以通过对迭代公式进行近似线性化来理解其收敛性。
16. 对于特定的函数，可以通过分析其导数的情况来预测牛顿法的收敛性。
17. 牛顿法的优点之一是可以在迭代过程中不断逼近零点，对于需要高精度的求解问题有很好的效果。
18. 牛顿法的迭代过程可以通过绘制函数图和零点逼近路径来直观展示。
19. 对于非光滑函数或者包含了噪声的函数，牛顿法可能需要结合其他方法使用。
数学 函数零点的求法及零点的个数
函数零点的求法及零点的个数题型1：求函数的零点。
[例1]求函数2223+--=x x x y 的零点.[解题思路]求函数2223+--=x x x y 的零点就是求方程02223=+--x x x 的根[解析]令32220x x x --+=，∴2(2)(2)0x x x ---=∴(2)(1)(1)0x x x --+=，∴112x x x =-==或或即函数2223+--=x x x y 的零点为-1，1，2。
[反思归纳]函数的零点不是点，而是函数函数()y f x =的图像与x 轴交点的横坐标，即零点是一个实数。
题型2：确定函数零点的个数。
[例2]求函数f(x)=lnx＋2x －6的零点个数.[解题思路]求函数f(x)=lnx＋2x －6的零点个数就是求方程lnx＋2x －6=0的解的个数[解析]方法一：易证f(x)=lnx＋2x －6在定义域(0,)+∞上连续单调递增，又有(1)(4)0f f ⋅<，所以函数f(x)=lnx＋2x －6只有一个零点。
方法二：求函数f(x)=lnx＋2x －6的零点个数即是求方程lnx＋2x －6=0的解的个数即求ln 62y x y x =⎧⎨=-⎩的交点的个数。
画图可知只有一个。
[反思归纳]求函数)(x f y =的零点是高考的热点，有两种常用方法：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 =的图像联系起来，并利用函数的性质找出零点。
题型3：由函数的零点特征确定参数的取值范围[例3](2007·广东)已知a 是实数,函数()a x ax x f --+=3222,如果函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点，求a 的取值范围。
[解题思路]要求参数a 的取值范围，就要从函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点寻找关于参数a 的不等式（组），但由于涉及到a 作为2x 的系数，故要对a 进行讨论[解析]若0a =,()23f x x =-,显然在[]1,1-上没有零点,所以0a ≠.令()248382440a a a a ∆=++=++=,解得372a -±=①当372a --=时,()y f x =恰有一个零点在[]1,1-上;②当()()()()05111<--=⋅-a a f f ，即15a <<时，()y f x =在[]1,1-上也恰有一个零点。
用二分法求函数零点
用二分法求函数零点山东 刘春辉二分法是求函数图象连续不间断的函数变号零点的一种算法．使用二分法求零点须满足：①()y f x =在闭区间[]a b ，上的图象连续不间断；②()()0f a f b <．二分法不适合不变号零点的情况．二分法求零点的基本方法是：第一步 取初始区间[]a b ，，使()()0f a f b <，且所给区间恰好能找到函数的一个零点；第二步 取区间[]a b ，的中点1x ，求1()f x 的值，并作出判断，若11()0f x x =，就是所求零点，计算结束；若1()0f x ≠，判定零点是在区间1[]a x ，还是在1[]x b ，上，即判断1()()0f a f x <，1()()0f x f b <哪一个成立，从而进入下一步计算；第三步 对已确定的区间，重复第二步，直到达到规定的误差要求，计算结束.实施上述步骤，函数的零点总位于区间[]n n a b ，，当 2n n a b ε-<时，区间[]n n a b ，的中点1()2n n n x a b =+就是函数()y f x =的近似零点，这时函数()y f x =的近似零点与真正零点的误差不超过ε.这也就是说：函数的零点总位于区间[]n n a b ，内，得到一系列的有根区间0011[][][]n n a b a b a b L L ，，，輀葺?，其中每一个区间的长度都是前一个区间的一半.设区间[]n n a b ，的长度为n d ，则00122n n n n n nb a d b a xcd -=-=-<，，即0012n n b a x c +--<（其中c 为函数的真正零点）.所以当2n n a b ε-<时，1122n n n n x c d b a ε-<=-<.反过来，由n x c ε-<出发，0000111222n n n n b a b a x c d εε++---<=<>，（ε为精确度要求，00a b ，为初始区间端点值），根据该式可以确定n 的最小值0n ，这样我们做题时就可以事先知道需要0n 次取中点就能求出符合精确度要求的近似零点.了解这一点，对解题是非常有益的.例 用二分法求函数32()33f x x x x =+--的正零点（精确到0.01）.解：3222()33(1)3(1)(1)(3)(1)(0f x x x x x x x x x x x x =+--=+-+=+-=+=∴函数的零点为1-，.23x x ==，，令2()3f x x =-也是函数2()3f x x =-的零点，∵ (1)20(2)10f f =-<=>，，， ∴可取初始区间[12]，用二分法逐次计算.由0012n b a ε+->，知12121000.01n +->=，经验证，n 取最小值为6时，即经过6次取中点就能取得符合精确度要求的近似零点，列表如下：∵区间[1.718751.734375]，的长度小于20.010.02⨯=．于是函数()f x 的正零点为7 1.7265625x =．。
函数零点的求法
函数零点的求法
函数零点指函数图像在坐标系上经过的横坐标，即函数值为零。
函数零点的常见求法有以下几种：
1、直接求法：
采用比较直接的方式，例如给定函数f(x)，则将其写成f(x)=0的形式，再解这个一元二次方程，得出其零点的坐标。
2、移动点法：
采用移动点的思想，即比较函数在两个点(x_1，f(x_1))和
(x_2,f(x_2))的函数值，如果其中一个点的函数值f(x)大于零，而另一个点的函数值f(x)小于零，那么就说明这两点之间存在零点。
3、导数法：
函数零点也可以利用函数的导数求解，即求解函数的导数f'(x)=0。
如果满足该条件，则x就是函数的零点坐标。
4、图像法：
可以根据函数图像，定义一定的拐点，然后计算函数在这些拐点处的函数值，如果函数值等于零，那么该拐点就是函数的零点坐标。
有关函数零点判定的几种常用方法-论文
所以 cos < n1, n2 > =
- 1 =2# 5
1100.
由图 5可知, 二面角 C - AE - B 为锐角, 所
以二面角 C - AE - B 的大小为 arccos 10. 10
点评: 向量法求二面角关键是找两个平面 的法向量, 并注意根据题目情况确定二面角的 平面角是锐角还是钝角.
贵州省金沙县第一中学 ( 551800)
时,
f(x ) = -
2
2x + 3x -
1=
0]
2
2x -
3x + 1 =
0即 ( 2x - 1) # ( x - 1) = 0, 所以 x = 1 或 1 I 2
[ 0, 1] 即函数 f (x ) 在 [ 0, 1] 上有 2个零点, 不
符合题意.
综上所述, 所求实数 a 的取值范围为:
a > - 2或 a = - 9. 4
三、零点存在判定法则
零点存在判定法则: 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 f ( a ) # f ( b) < 0, 那么函数 y = f (x ) 在
一、解方程求根法 对于函数 y = f ( x), 使 f (x ) = 0的实数 x叫 函数 y = f (x ) 的零点. 即函数 y = f ( x) 的零点 就是方程 f ( x) = 0的实数根. 要注意零点并不 是点, 而是一个实数. 方程 f (x ) = 0有实数根 Z 函数 y = f (x ) 与 x轴有交点 Z 函数 y = f (x ) 有零点. 例 1 求下列函数的零点. ( 1)f ( x) = x - 3; ( 2)f ( x) = x2 - 5x + 4; ( 3)f ( x) = x3 - 2x2 + x ( 4)f ( x) = 2|x | - 2 分析: 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, 有几个实数根的问 题. 解: ( 1) 令 f ( x) = 0, 即 x = 3, 故所求函数 的零点为 3. ( 2) 令 f( x ) = x2 - 5x + 4 = 0] ( x - 1) # (x - 4) = 0即 x = 1或 4 . 所以, 所求函数的零点为 1或 4. ( 3) 令 f ( x) = x3 - 2x2 + x = 0] x (x - 1) 2 = 0即 x = 0或 1. 所以函数的零点为 0或 1. ( 4) 令 f (x ) = 2|x | - 2 = 0] 2|x | = 2] x = ? 1. 所求函数的零点为 - 1或 1. 评注: 求函数 f ( x) 的零点, 就是求该函数 对应的方程 f( x) = 0的实数根. 一般可以借助 求根公式或因式分解等办法求出方程的根, 从 而得到函数的零点. 另外对于函数 f ( x) = x2 2x + 1, 在求函数的零点时, 令 f ( x) = 0, 即 ( x -
函数的零点与解析问题及例题分析
函数的零点与解析问题及例题分析1. 函数的零点函数的零点指的是函数取值为零的点，即满足$f(x) = 0$的$x$值。
求函数的零点是许多数学问题中的基本任务。
求函数的零点方法很多，常见的包括二分法、牛顿法、割线法等。
下面以二分法为例来说明求函数零点的过程。
例题1：：已知函数$f(x) = \sin(x)$，求$f(x)$的零点。
解析过程如下：1. 首先确定一个区间$[a, b]$，使得$f(a)$和$f(b)$异号。
2. 将区间中点记作$c$，计算$f(c)$的值。
3. 如果$f(c)$为零，则$c$是$f(x)$的零点；否则，根据$f(c)$和$f(a)$（或$f(b)$）的符号确定新的区间。
4. 重复步骤2和3，直到找到一个足够接近零点的解。
2. 解析问题解析问题是指在数学运算中的一些特殊情况，如分母为零、根号内为负数等。
解析问题的存在可能导致函数无法取值或无法计算。
解析问题的判定和处理与具体的数学表达式有关。
以下是一些常见的例子：- 分母为零：当函数中出现分母为零的情况时，其解析问题是分母为零的$x$值，并且在该点处函数无法取值。
- 根号内为负数：当函数中出现根号内为负数的情况时，其解析问题是根号内为负数的$x$值，并且在该点处函数无法计算。
解析问题在数学问题的解决中需要注意，可以通过数值计算的方法来规避这些问题。
3. 例题分析例题2：：已知函数$f(x) = \frac{1}{x^2 - 4}$，求$f(x)$的定义域。
解析过程如下：由于分母为$x^2 - 4$，我们需要排除使分母为零的情况。
即解方程$x^2 - 4 = 0$，求得$x = \pm 2$。
因此，函数$f(x)$的定义域为$(-\infty, -2) \cup (-2, 2) \cup (2, \infty)$。
以上是关于函数的零点与解析问题的简要分析和例题讲解。
希望对您有所帮助！。
二分法求函数 零点
二分法的概念对于在区间[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．由函数的零点与相应方程根的关系，可用二分法来求方程的近似解．给定精确度，用二分法求函数零点近似值的步骤如下：(1)确定区间，，验证·＜0，给定精确度；(2)求区间，的中点；(3)计算：1若=，则就是函数的零点；2若·＜0，则令=（此时零点）；3若·＜0，则令=（此时零点）；(4)判断是否达到精确度；即若＜，则得到零点近似值（或）；否则重复步骤2-4．结论: 由函数的零点与相应方程根的关系，我们可用二分法来求方程的近似解.思考：为什么由＜，便可判断零点的近似值为(或)？一、能用二分法求零点的条件例1下列函数中能用二分法求零点的是()判定一个函数能否用二分法求其零点的依据是：其图象在零点附近是连续不断的，且该零点为变号零点．因此，用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用，对函数的不变号零点不适用．变式迁移1下列函数图象与x轴均有交点，但不宜用二分法求交点横坐标的是()二、求函数的零点例2判断函数y＝x3－x－1在区间[1,1.5]内有无零点，如果有，求出一个近似零点(精确度0.1)．分析由题目可获取以下主要信息：①判断函数在区间[1,1.5]内有无零点，可用根的存在性定理判断；②精确度0.1.解答本题在判断出在[1,1.5]内有零点后可用二分法求解．解因为f(1)＝－1<0，f(1.5)＝0.875>0，且函数y＝x3－x－1的图象是连续的曲线，所以它在区间[1,1.5]内有零点，用二分法逐次计算，列表如下：区间中点值中点函数近似值(1,1.5) 1.25－0.3(1.25,1.5) 1.3750.22(1.25,1.375) 1.312 5－0.05(1.312 5,1.375) 1.343 750.08由于|1.375－所以函数的一个近似零点为1.312 5.点评由于用二分法求函数零点的近似值步骤比较繁琐，因此用列表法往往能比较清晰地表达．事实上，还可用二分法继续算下去，进而得到这个零点精确度更高的近似值．变式迁移2求函数f(x)＝x3＋2x2－3x－6的一个正数零点(精确度0.1)．解由于f(1)＝－6<0，f(2)＝4>0，可取区间(1,2)作为计算的初始区间，用二分法逐次计算，列表如下：区间中点中点函数值(1,2) 1.5－2.625(1.5,2) 1.750.234 4(1.5,1.75) 1.625－1.302 7由于|1.75－1.687 5|所以可将1.687 5作为函数零点的近似值．三、二分法的综合运用例3证明方程6－3x＝2x在区间[1,2]内有唯一一个实数解，并求出这个实数解(精确度0.1)．分析由题目可获取以下主要信息：①证明方程在[1,2]内有唯一实数解；②求出方程的解．解答本题可借助函数f(x)＝2x＋3x－6的单调性及根的存在性定理证明，进而用二分法求出这个解．证明设函数f(x)＝2x＋3x－6，∵f(1)＝－1<0，f(2)＝4>0，又∵f(x)是增函数，所以函数f(x)＝2x＋3x－6在区间[1,2]内有唯一的零点，则方程6－3x＝2x在区间[1,2]内有唯一一个实数解．设该解为x0，则x0∈[1,2]，取x1＝1.5，f(1.5)＝1.33>0，f(1)·f(1.5)<0，∴x0∈(1,1.5)，取x2＝1.25，f(1.25)＝0.128>0，f(1)·f(1.25)<0，∴x0∈(1,1.25)，取x3＝1.125，f(1.125)＝－0.445<0，f(1.125)·f(1.25)<0，∴x0∈(1.125,1.25)，取x4＝1.187 5，f(1.187 5)＝－0.16<0，f(1.187 5)·f(1.25)<0，∴x0∈(1.187 5,1.25)．∵|1.25－1.187 5|＝0.062 5<0.1，∴1.187 5可以作为这个方程的实数解．点评用二分法解决实际问题时，应考虑两个方面，一是转化成函数的零点问题，二是逐步缩小考察范围，逼近问题的解．变式迁移3求32的近似解(精确度为0.01并将结果精确到0.01)．解设x＝32，则x3－2＝0.令f(x)＝x3－2，则函数f(x)的零点的近似值就是32的近似值，以下用二分法求其零点的近似值．由于f(1)＝－1<0，f(2)＝6>0，故可以取区间[1,2]为计算的初始区间．用二分法逐步计算，列表如下：由于所以函数f(x)零点的近似值是1.26，即32的近似值是1.26.四、总结1．能使用二分法求方程近似解的方法仅对函数的变号零点适用，对函数的不变号零点不适用．2．二分法实质是一种逼近思想的应用．区间长度为1时，使用“二分法”n次后，精确度为12n.3．求函数零点的近似值时，所要求的精确度不同，得到的结果也不相同．精确度为ε，是指在计算过程中得到某个区间(a，b)后，若其长度小于ε，即认为已达到所要求的精确度，可停止计算，否则应继续计算，直到|a－b|<ε为止．练习1．下列函数中不能用二分法求零点的是()A．f(x)＝2x＋3 B．f(x)＝ln x＋2x－6C．f(x)＝x2－2x＋1 D．f(x)＝2x－12．设f(x)＝3x＋3x－8，用二分法求方程3x＋3x－8＝0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3．函数f (x )＝x 2－5的正零点的近似值(精确到0.1)是( ) A ．2.0 B ．2.1 C ．2.2 D ．2.34．方程2x －1＋x ＝5的解所在的区间是( ) A ．(0,1) B ．(1,2) C ．(2,3) D ．(3,4)5．用二分法研究函数f (x )＝x 3＋3x －1的零点时，第一次经计算f (0)<0，f (0.5)>0，可得其中一个零点x 0∈________，第二次应计算________．以上横线上应填的内容为( )A ．(0,0.5)，f (0.25)B ．(0,1)，f (0.25)C ．(0.5,1)，f (0.25)D ．(0,0.5)，f (0.125)6．在用二分法求方程f (x )＝0在[0,1]上的近似解时，经计算，f (0.625)<0，f (0.75)>0，f (0.687 5)<0，即可得出方程的一个近似解为____________(精确度为0.1)．7．用二分法求方程x 2－5＝0在区间(2,3)的近似解经过________次二分后精确度能达到0.01. 8．用二分法求函数的零点，函数的零点总位于区间[a n ，b n ] (n ∈N )上，当|a n －b n |<m 时，函数的零点近似值x 0＝a n ＋b n 2与真实零点a 的误差最大不超过______．答案 m 2。
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函数的零点的求法
知识点1.（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．
2.方法（1）代数法求函数零点：直接求方程0)(=x f 的实数根；（2）几何法求函数零点：对于不能直接求解的超越方程，可以将)()(0)(x h x g x f =⇔=再分别设)(x g y =，)(x h y =转化为它们的图象交点问题，即：函数)(x g y =与)(x h y =的图象有几个交点，那么方程0)(=x f 就有几个实根，函数)(x f y =就有几个有零点。
1.函数2()cos f x x x =在区间[0,4]上的零点个数为
（ ） A ．4
B ．5
C ．6
D ．7 2．函数1
21()()2
x f x x =-的零点个数为 （ ） A ．0
B ．1
C ．2
D ．3 3 ．函数3()=2+2x f x x -在区间(0,1)内的零点个数是
（ ） A ．0
B ．1
C ．2
D ．3 4.若0x 是方程式 lg 2x x +=的解，则0x 属于区间 [答]（ ）
（A ）（0，1）. （B ）（1，1.25）. （C ）（1.25，1.75） （D ）（1.75，2） 解析：04147lg
)47()75.1(,2lg )(<-==-+=f f x x x f 由构造函数 02lg )2(>=f 知0x 属于区间（1.75，2）
5.0x 是函数f(x)=2x + 11x
-的一个零点.若1x ∈（1，0x ）， 2x ∈（0x ，+∞）
，则 （A ）f(1x )＜0，f(2x )＜0 （B ）f(1x )＜0，f(2x )＞0
（C ）f(1x )＞0，f(2x )＜0 （D ）f(1x )＞0，f(2x )＞0
6. f （x ）=2x
e x +-的零点所在的一个区间是
(A)（-2,-1） (B) （-1,0） (C) （0,1） (D) （1,2）
7.函数
()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25， 则()f x 可以
是 A. ()41f x x =- B. ()2(1)f x x =- C. ()1x f x e =- D.
()12f x In x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 8.设定义在R 上的函数()f x 是最小正周期为2π的偶函数,()f x '是()f x 的导函数,当
[]0,x π∈时,0()1f x <<;当(0,)x π∈且2x π≠
时 ,()()02x f x π'->,则函数()sin y f x x =-在[2,2]ππ-上的零点个数为
（ ） A ．2 B ．4 C ．5 D ．8
9.函数22)(x x f x -=的零点个数为 （ ）
A ．0
B ．1
C ．2
D ．3
答案:1.C .2,B.3,B.4,D.5,B.6,C.7,A.8,B 9.D。