方程根的联系,判断一元二次方程根的存在 性及根的个数.
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1.结合二次函数的图象,了解函数的零点与 方程根的联系,判断一元二次方程根的存 在
性及根的个数.
2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相 应方程的近似解.
1.函数零点的定义
(1)对于函数y=f(x)(x∈D),把使 f(x)=0 成立的实数x叫做 函数y=f(x)(x∈D)的零点. (2)方程f(x)=0有实根⇔函数y=f(x)的图象与x轴 有交点⇔ 函数y=f(x)有 零点 .
断的曲线,且x0是函数在这个区间上的一个零点,但 f(a)f(b)<0不一定成立. (3)利用图象的交点:有些题目可先画出某两个函数y= f(x),y=g(x)图象,其交点的横坐标是f(x)-g(x)的零点.
判断下列函数在给定区间是否存在零点.
(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];
(2)f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2]; (3)f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]; (4)f(x)= [思路点拨] -x,x∈(0,1).
的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
[思考探究2] (1)在上面条件下,(a,b)内有几个零点? 提示:不一定,可能有一个,也可有多个. (2)若函数f(x)在[a,b]内有零点,一定有f(a)· f(b)<0吗? Biblioteka Baidu示:不一定.如函数f(x)=x2-1在[-2,2]内有两个零点, 但f(2)· f(-2)>0.
3.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系 Δ> 0 二次函数 y=ax2+bx+c (a>0)的图象 Δ= 0 Δ< 0
B.函数f(x)在区间(0,1)或(1,2)内有零点
C.函数f(x)在区间[2,16)上无零点 D.函数f(x)在区间(1,16)内无零点 解析:∵函数f(x)唯一零点同时在区间(0,16),(0,8), (0,4),(0,2)内,∴函数f(x)唯一零点必在区间(0,2)内. 答案:C
3.函数f(x)=πx+log2x的零点所在的区间为
与x轴的 交点
零点个数
(x1 , 0),(x2 , 0) 两个
(x1 ,0)
一个
无交点
零个
4.用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤 f(b)<0 ,给定精确ε; 第一步,确定区间[a,b],验证 f(a)·
第二步,求区间(a,b)的中点x1;
第三步,计算 f(x1) : ①若 f(x1)=0 ,则x1就是函数的零点; f(x1) <0,则令b=x1(此时零点x0∈(a,x1)); ②若 f(a)· f(x1)<0 ,则令a=x1(此时零点x0∈(x1,b)); ③若 f(b)·
5.下列是函数f(x)在区间[1,2]上一些点的函数值. x f(x) 1 -2 1.25 -0.984 1.375 0.260 1.4065 -0.052 1.438 0.165
x
f(x)
1.5
0.625
1.625
1.982
1.75
2.645
1.875
4.35
2
6 (精确
由此可判断:方程f(x)=0的一个近似解为 度0.1,且近似解保留两位有效数字).
[思考探究1] 函数的零点是函数y=f(x)的图象与x轴的交点吗? 提示:不是.函数的零点是一个实数,是函数y=f(x)的 图象与x轴交点的横坐标.
2.函数零点的判定 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一 f(b)<0 ,那么函数y=f(x)在区间 (a, b) 条曲线,并且有 f(a)· 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.
(
)
A.[0,
C.[
]
]
B.[
D.[ )· f( ].
,
,1]
]
解析:因为选项中只有f( 点所在的区间为[
)<0,所以函数的零
答案:C
4.已知函数f(x)=4x+m· 2x+1有且只有一个零点,则实 数m的值为 .
解析:由题知:方程4x+m· 2x+1=0只有一个零点. 令2x=t(t>0), ∴方程t2+m· t+1=0只有一个正根, ∴由图象可知 答案:-2 ∴m=-2.
(4)画出函数f(x)=
-x的图象如图.
由图象可知,f(x)= 故f(x)=
-x在(0,1)内图象与x轴没有交点,
-x在(0,1)内不存在零点.
函数零点个数的判定有下列几种方法:
(1)直接求零点: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:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上 是连续的曲线,且f(a)· f(b)<0.还必须结合函数的图象和 性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点. (3)画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点
第四步,判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<ε,则得到
零点近似值a(或b);否则重复第二、三、四步.
1.下图的函数图象与x轴均有交点,但不宜用二分法求交 点横坐标的是 ( )
解析:因为B选项中,x0两侧的符号相同,所以无法用
二分法求交点的横坐标. 答案:B
2.若函数f(x)唯一的零点同时在区间(0,16),(0,8),(0,4), (0,2)内,那么下列命题正确的是 A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点 ( )
[课堂笔记] (1)∵f(1)=-20<0,f(8)=22>0, ∴f(1)· f(8)<0, 故f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8]存在零点.
(2)∵f(-1)=-1<0,f(2)=5>0,
∴f(-1)· f(2)<0, 故f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2]存在零点. (3)∵f(1)=log2(1+2)-1>log22-1=0, f(3)=log2(3+2)-3<log28-3=0,∴f(1)· f(3)<0, 故f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]存在零点.
解析:∵f(1.438)· f(1.4065)<0,且|1.438-1.4065|= 0.0315<0.1,∴f(x)=0的一个近似解为1.4.
答案:1.4
函数零点的存在性问题常用的方法有: (1)解方程:当能直接求解零点时,就直接求出进行判断. (2)用定理:零点存在性定理.
[特别警示] 如果函数y=f(x)在[a,b]上的图象是连续不
性及根的个数.
2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相 应方程的近似解.
1.函数零点的定义
(1)对于函数y=f(x)(x∈D),把使 f(x)=0 成立的实数x叫做 函数y=f(x)(x∈D)的零点. (2)方程f(x)=0有实根⇔函数y=f(x)的图象与x轴 有交点⇔ 函数y=f(x)有 零点 .
断的曲线,且x0是函数在这个区间上的一个零点,但 f(a)f(b)<0不一定成立. (3)利用图象的交点:有些题目可先画出某两个函数y= f(x),y=g(x)图象,其交点的横坐标是f(x)-g(x)的零点.
判断下列函数在给定区间是否存在零点.
(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];
(2)f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2]; (3)f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]; (4)f(x)= [思路点拨] -x,x∈(0,1).
的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
[思考探究2] (1)在上面条件下,(a,b)内有几个零点? 提示:不一定,可能有一个,也可有多个. (2)若函数f(x)在[a,b]内有零点,一定有f(a)· f(b)<0吗? Biblioteka Baidu示:不一定.如函数f(x)=x2-1在[-2,2]内有两个零点, 但f(2)· f(-2)>0.
3.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系 Δ> 0 二次函数 y=ax2+bx+c (a>0)的图象 Δ= 0 Δ< 0
B.函数f(x)在区间(0,1)或(1,2)内有零点
C.函数f(x)在区间[2,16)上无零点 D.函数f(x)在区间(1,16)内无零点 解析:∵函数f(x)唯一零点同时在区间(0,16),(0,8), (0,4),(0,2)内,∴函数f(x)唯一零点必在区间(0,2)内. 答案:C
3.函数f(x)=πx+log2x的零点所在的区间为
与x轴的 交点
零点个数
(x1 , 0),(x2 , 0) 两个
(x1 ,0)
一个
无交点
零个
4.用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤 f(b)<0 ,给定精确ε; 第一步,确定区间[a,b],验证 f(a)·
第二步,求区间(a,b)的中点x1;
第三步,计算 f(x1) : ①若 f(x1)=0 ,则x1就是函数的零点; f(x1) <0,则令b=x1(此时零点x0∈(a,x1)); ②若 f(a)· f(x1)<0 ,则令a=x1(此时零点x0∈(x1,b)); ③若 f(b)·
5.下列是函数f(x)在区间[1,2]上一些点的函数值. x f(x) 1 -2 1.25 -0.984 1.375 0.260 1.4065 -0.052 1.438 0.165
x
f(x)
1.5
0.625
1.625
1.982
1.75
2.645
1.875
4.35
2
6 (精确
由此可判断:方程f(x)=0的一个近似解为 度0.1,且近似解保留两位有效数字).
[思考探究1] 函数的零点是函数y=f(x)的图象与x轴的交点吗? 提示:不是.函数的零点是一个实数,是函数y=f(x)的 图象与x轴交点的横坐标.
2.函数零点的判定 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一 f(b)<0 ,那么函数y=f(x)在区间 (a, b) 条曲线,并且有 f(a)· 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.
(
)
A.[0,
C.[
]
]
B.[
D.[ )· f( ].
,
,1]
]
解析:因为选项中只有f( 点所在的区间为[
)<0,所以函数的零
答案:C
4.已知函数f(x)=4x+m· 2x+1有且只有一个零点,则实 数m的值为 .
解析:由题知:方程4x+m· 2x+1=0只有一个零点. 令2x=t(t>0), ∴方程t2+m· t+1=0只有一个正根, ∴由图象可知 答案:-2 ∴m=-2.
(4)画出函数f(x)=
-x的图象如图.
由图象可知,f(x)= 故f(x)=
-x在(0,1)内图象与x轴没有交点,
-x在(0,1)内不存在零点.
函数零点个数的判定有下列几种方法:
(1)直接求零点: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:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上 是连续的曲线,且f(a)· f(b)<0.还必须结合函数的图象和 性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点. (3)画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点
第四步,判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<ε,则得到
零点近似值a(或b);否则重复第二、三、四步.
1.下图的函数图象与x轴均有交点,但不宜用二分法求交 点横坐标的是 ( )
解析:因为B选项中,x0两侧的符号相同,所以无法用
二分法求交点的横坐标. 答案:B
2.若函数f(x)唯一的零点同时在区间(0,16),(0,8),(0,4), (0,2)内,那么下列命题正确的是 A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点 ( )
[课堂笔记] (1)∵f(1)=-20<0,f(8)=22>0, ∴f(1)· f(8)<0, 故f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8]存在零点.
(2)∵f(-1)=-1<0,f(2)=5>0,
∴f(-1)· f(2)<0, 故f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2]存在零点. (3)∵f(1)=log2(1+2)-1>log22-1=0, f(3)=log2(3+2)-3<log28-3=0,∴f(1)· f(3)<0, 故f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3]存在零点.
解析:∵f(1.438)· f(1.4065)<0,且|1.438-1.4065|= 0.0315<0.1,∴f(x)=0的一个近似解为1.4.
答案:1.4
函数零点的存在性问题常用的方法有: (1)解方程:当能直接求解零点时,就直接求出进行判断. (2)用定理:零点存在性定理.
[特别警示] 如果函数y=f(x)在[a,b]上的图象是连续不