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2024年6月11日发(作者:)

函数与方程

知识要点梳理

知识点一、函数的零点

1.函数的零点

一般地,如果函数

要点诠释:

函数

归纳:方程

2.二次函数零点的判定

二次函数的零点个数,方程

判别式

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.

4.二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.

引伸:二次函数的零点的应用可推广到一般函数.

5.变号零点与不变号零点

如果函数在一个区间上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即

,使.如

方程的根

两个不相等的实根

两个相等的实根

无实根

的实根个数见下表.

函数的零点

两个零点

一个二重零点

无零点

的零点就是方程

有实数根函数

的实数根,亦即函数

的图象与轴有交点

的图象与轴交点的横坐标.

函数有零点.

在实数处的值等于零,即,则叫做这个函数的零点.

,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点

果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,如果没有穿过x轴,则称这样的零点为不变

号零点.

知识点二、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.

,使与异号,即,零点位于 第一步:在D内取一个闭区间

区间中.

第二步:取区间的中点,则此中点对应的坐标为

计算

①如果

②如果

③如果

第三步:取区间

和,并判断:

,则就是

.

的零点,计算终止;

中,令

中,令

,则零点位于区间

,则零点位于区间

的中点,则此中点对应的坐标为

计算

①如果

②如果

③如果

……

继续实施上述步骤,直到区间

.

,并判断:

,则就是的零点,计算终止;

中,令

中,令

,则零点位于区间

,则零点位于区间

,函数的零点总位于区间上,当和按照给定的精确度

的近所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数

似零点满足给定的精确度.

的近似零点,计算终止.这时函数

三、规律方法指导

1.如何求函数的零点?

3

北洋教育

答:求函数的零点即为求出相应方程的解或函数图象与轴交点的横坐标.

2.如果函数在其定义域内为单调函数,则函数在其定义域内最多有几个零点?

答:单调函数在其定义域内最多有一个零点.

经典例题透析

类型一、求函数的零点

(1)

(2)

x

1.求下列函数的零点.

.

(3)

f(x)21

举一反三:

【变式1】求函数:(1)

练习 1求函数

f(x)lg(x1)

的零点.

2.设函数f(x)=

; (2)的零点.

2x2x[1,)

2

x2xx(,1)

,

则函数F(x)=f(x)-

4

的零点是________.

1

类型二、确定函数零点的个数

2.二次函数

中,,则函数的零点的个数是( )

A.1 B.2 C.0 D.无法确定

(x-1)lnx

练习1.函数f(x)=的零点有 ( )

x-3

A.0个 B.1个

C.2个 D.3个

x

2

+2x-3,x≤ 0

2 函数f(x)=

的零点个数为( ).

-2+lnx,x>0

A.0

零点定理的探究:

(1)观察二次函数

f(x)x2x3

的图象:

1

在区间

[2,1]

上有零点______;

f(2)

_______,

f(1)

_______, ○

f(2)

·

f(1)

_____0(<或>)

2

在区间

[2,4]

上有零点______;

f(2)

·

f(4)

____0(<或>)○.

(2)观察下面函数

yf(x)

的图象

2

B.1 C.2 D.3

1

在区间

[a,b]

上______(有/无)零点;

f(a)

·

f(b)

_____0(<或>)○.

2

在区间

[b,c]

上______(有/无)零点;

f(b)

·

f(c)

_____0(<或>)○.

3

在区间

[c,d]

上______(有/无)零点;

f(c)

·

f(d)

_____0(<或>)○.

练习1.若函数f(x)在区间[-2,2]上的图象是连续不断的曲线,且函数f(x)在(-2,2)内有一个零点,则f(-2)·f(2)

5

北洋教育

的值 ( )

A.大于0 B.小于0

C.等于0 D.不能确定

11

2.设函数f(x)=x

3

+bx+c是[-1,1]上的增函数,且f(-)·f()<0,则方程f(x)=0在[-1,1]内

22

( )

A.可能有3个实数根 B.可能有2个实数根

C.有唯一的实数根 D.没有实数根

类型三 通过零点定理判定零点区间

设f(x)=3

x

+3x-8,用二分法求方程3

x

+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.(1.25,1.5) B.(1,1.25)

C.(1.5,2) D.不能确定

练习:

1 .用二分法求函数f(x)=3

x

-x-4的一个零点,其参考数据如下:

f(1.600 0)=0.200

f(1.562 5)=0.003

据此数据,可得f(x)=3

x

-x-4的一个零点的近似值(精确到0.01)为____________.

2.设f(x)=3

x

-x

2

,则在下列区间中,使函数f(x)有零点的区间是 ( )

A.[0,1] B.[1,2]

C.[-2,-1] D.[-1,0]

3.下列方程在(0,1)内存在实数解的是( ).

A.x

2

+x-3=0

C.

4.若函数f(x)的图象是连续不断的,且f(0)>0,f(1)f(2)f(4)<0,则下列命题正确的是( ).

A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点

f(1.587 5)=0.133

f(1.556 2)=-0.029

f(1.575 0)=0.067

f(1.550 0)=-0.060

B.

1

+1=0

x

1

x+ln x=0

2

D.x

2

-lg x=0

B.函数f(x)在区间(1,2)内有零点

C.函数f(x)在区间(0,2)内有零点

D.函数f(x)在区间(0,4)内有零点

1

5.(2009·天津高考)设函数f(x)=x-lnx(x>0),则y=f(x) ( )

3

1

A.在区间(,1),(1,e)内均有零点

e

1

B.在区间(,1),(1,e)内均无零点

e

1

C.在区间(,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点

e

1

D.在区间(,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点

e

类型四、用二分法求函数的零点的近似值

1.如图所示,以下每个函数都有零点,但不能用二分法求图中函数零点的是

..

举一反三:

【变式1】用二分法求函数

的一个正零点(精确到)

3.求函数的一个正数零点(精确到0.1).

类型四、用二分法解决实际问题

4.中央电视台有一档娱乐节目“幸运52”,主持人李咏给选手在限定时间内猜某一物品的售价的机会,

7

北洋教育

如果猜中,就把物品奖给选手,同时获得一枚商标.某次猜一种品牌的手机,手机价格在500~1000元之间,选手

开始报价:1000元,主持人说:高了,紧接着报价900元,高了;700元,低了;880元,高了;850元,低了;

851元,恭喜你,猜中了.表面上看猜价格具有很大的碰运气的成分,实际上,游戏报价过程体现了“逼近”的数学

思想,你能设计出可行的猜价方案来帮助选手猜价吗?

学习成果测评

基础达标

一、选择题

1.(2011 东北四市 6)已知函数有唯一零点,则下列区间必存在零点的是( )

A.

B. C. D.

2.有两个互为相反数的零点的函数( )

A.只能是偶函数 B.可以是奇函数 C.可以是增函数 D.可以是减函数

3.(2011 广东广州3月6)若函数

A.

B. C. D.

没有零点,则实数的取值范围是( )

4.设函数

在[-1,1]内( )

是[-1,1]上的增函数,且,则方程

A.可能有3个实数根 B.可能有2个实数根 C.有唯一的实数根 D.没有实数根

5.若已知

A.

B.

C.

,则下列说法中正确的是( )

上必有且只有一个零点

上必有正奇数个零点

上必有正偶数个零点

D.

6.函数

在上可能有正偶数个零点,也可能有正奇数个零点,还可能没有零点

在区间内的函数值( )

A.大于等于0 B.小于等于0 C.大于0 D.小于0

7.如图,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、填空题

在下列连续整数____________之间有根.

1.三次方程

①-2与-1 ②-1与0 ③0与1 ④1与2 ⑤2与3

2.函数

三、解答题

的零点是__________.

1.用二分法求

在区间的一个实根(精确到0.01).

高考真题 【变式2】(2011 山东理16)已知函数

时,函数

的零点,则___________. .

,当


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