高三一轮复习讲义第6讲_函数与方程

普通高中课程标准实验教科书—数学 [人教版]

高三新数学第一轮复习教案（讲座6）—函数与方程

一．课标要求：

1．结合二次函数的图像，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根的联系；

2．根据具体函数的图像，能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解，了解这种方法是求方程近似解的常用方法。

二．命题走向

函数与方程的理论是高中新课标教材中新增的知识点，特别是“二分法”求方程的近似解也一定会是高考的考点。从近几年高考的形势来看，十分注重对三个“二次”（即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式）的考察力度，同时也研究了它的许多重要的结论，并付诸应用。高考试题中有近一半的试题与这三个“二次”问题有关。

预计2009年高考对本讲的要求是：以二分法为重点、以二次函数为载体、以考察函数与方程的关系为目标来考察学生的能力。

（1）题型可为选择、填空和解答；

（2）高考试题中可能出现复合了函数性质与函数零点的综合题，同时考察函数方程的思想。

三．要点精讲

1．方程的根与函数的零点

（1）函数零点

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。

二次函数)0(2

≠++=a c bx ax y 的零点：

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。

零点存在性定理：如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是连续不断的一条曲线，并且有0)()(

2.二分法

二分法及步骤：

对于在区间a [，]b 上连续不断，且满足)(a f ·)(b f 0<的函数)(x f y =，通过不断地把函数)(x f 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．

给定精度ε，用二分法求函数)(x f 的零点近似值的步骤如下：

（1）确定区间a [，]b ，验证)(a f ·)(b f 0<，给定精度ε；

（2）求区间a (，)b 的中点1x ；

（3）计算)(1x f ：

①若)(1x f =0，则1x 就是函数的零点；

②若)(a f ·)(1x f <0，则令b =1x （此时零点),(10x a x ∈）；

③若)(1x f ·)(b f <0，则令a =1x （此时零点),(10b x x ∈）；

（4）判断是否达到精度ε；

即若ε<-||b a ，则得到零点零点值a （或b ）；否则重复步骤2~4。

注：函数零点的性质

从“数”的角度看：即是使0)(=x f 的实数；

从“形”的角度看：即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标；

若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切，则零点0x 通常称为不变号零点； 若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交，则零点0x 通常称为变号零点。

注：用二分法求函数的变号零点：二分法的条件)(a f ·)(b f 0<表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点。

3．二次函数的基本性质

（1）二次函数的三种表示法：y =ax 2+bx +c ；y =a (x －x 1)(x －x 2)；y =a (x －x 0)2+n 。

（2）当a >0，f (x )在区间［p ，q ］上的最大值M ，最小值m ，令x 0=2

1 (p +q )。 若－

a

b 2

b 2)=m ，f (q )=M ； 若x 0≤－a b 2

b 2)=m ； 若－a

b 2≥q ，则f (p )=M ，f (q )=m 。 （3）二次方程f (x )=ax 2+bx +

c =0的实根分布及条件。

①方程f (x )=0的两根中一根比r 大，另一根比r 小⇔a ·f (r )<0； ②二次方程f (x )=0的两根都大于r ⇔⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧>⋅>->-=∆0)(,2,042r f a r a b ac b ③二次方程f (x )=0在区间(p ，q )内有两根⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>⋅>⋅<-<>-=∆⇔;

0)(,0)(,2,042p f a q f a q a b p ac b ④二次方程f (x )=0在区间(p ，q )内只有一根⇔f (p )·f (q )<0，或f (p )=0(检验)或f (q )=0(检验)检验另一根若在(p ，q )内成立。

四．典例解析

题型1：方程的根与函数零点

例1．（1）方程lg x +x =3的解所在区间为（ ）

A ．(0，1)

B ．(1，2)

C ．(2，3)

D ．(3，+∞)