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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
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
,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)21
举一反三:
【变式1】求函数:(1)
练习 1求函数
f(x)lg(x1)
的零点.
2.设函数f(x)=
; (2)的零点.
2x2x[1,)
2
x2xx(,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)x2x3
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
yf(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.
在
在
在
,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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