函数与方程(1)教学目标: 1、理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程根的关系2、掌握零点存在的判定条件.教学重点:零点的概念及存在性的判定. 教学难点:零点的确定. 教学过程:一、知识点点拨: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. 3、函数零点的求法: 求函数)(x f y =的零点:○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 =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、利用函数的性质找出零点.(零点存在性的探索) (Ⅰ)观察二次函数32)(2--=x x x f 的图象:○1 在区间]1,2[-上有零点______; =-)2(f _______,=)1(f _______, )2(-f ·)1(f _____0(<或>). ○2 在区间]4,2[上有零点______; )2(f ·)4(f ____0(<或>).(Ⅱ)观察下面函数)(x f y =的图象○1 在区间],[b a 上______(有/无)零点; )(a f ·)(b f _____0(<或>).○2 在区间],[c b 上______(有/无)零点; )(b f ·)(c f _____0(<或>).大致图象(>a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f大致图象(<a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f表二:(两根与k 的大小比较)分布情况两根都小于k 即 k x k x <<21, 两根都大于k 即k x k x >>21,一个根小于k ,一个大于k 即21x k x <<大致图象(>a )kkk得出的结论()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()0<k f大致图象(<a )得出的结论()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()0>k f表三:(根在区间上的分布) 分布情况两根都在()n m ,内两根有且仅有一根在()n m ,内(图象有两种情况,只画了一种)一根在()n m ,内,另一根在()q p ,内,q p n m <<<大致图象(>a )得出的结论()()0002f m f n b m na ∆>⎧⎪>⎪⎪>⎨⎪⎪<-<⎪⎩()()0<⋅n f m f()()()()0000f m f n f p f q ⎧>⎪<⎪⎨<⎪⎪>⎩或()()()()00f m f n f p f q <⎧⎪⎨<⎪⎩大致图象(<a )得出的结论()()0002f m f n b m na ∆>⎧⎪<⎪⎪<⎨⎪⎪<-<⎪⎩()()0<⋅n f m f()()()()0000fm f n f p f q ⎧<⎪>⎪⎨>⎪⎪<⎩或()()()()00f m f n f p f q <⎧⎪⎨<⎪⎩三、例题讲解例、求实数m 的范围,使关于x 的方程0)3(2=+-+m x m x 的两根情况如下: (1)两个负根;(2)两根都小于1;(3)两根都大于1 ;(4)一个根大于1,一个根小于1 (5)两个根都在(0,2)内 (6)两个根有且仅有一个在(0 ,2)内 (7)一个根在(-2 ,0)内,另一个根在(1 ,3)内分析:画出对应函数图象,数形结合分析得出参数满足的充要条件 解:略四、课堂练习:1.若方程022=++ax x 的两个根,都小于-1,求a 的取值范围。
2.已知关于x 的方程0222=-++k kx kx 有两个实根,其中一根在(0,1)之间,另一根在(-1,0)之间,求实数k 的取值范围。
函数与方程(3)教学目标:1、理解二分法求方程近似解的实质2、能够借助计算器用二分法求方程的近似解3、通过二分法求方程的近似解,感知数形结合法的重要性及直观性教学重点: 理解二分法求方程近似解的实质通过二分法求方程的近似解,感知数形结合法的重要性及直观性教学难点:理解二分法求方程近似解的实质 教学过程:一、自学导引:1.函数零点存在定理:如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是_______的一条曲线,并且有__________,那么,函数)(x f y =在区间),(b a 内有零点,即存在∈c _____使得0)(=c f ,这个c 也就是方程0)(=x f 的___.2.一般地,我们把_________称为区间),(b a 的中点.3.对于在],[b a 区间上_________且_________的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 的零点所在的区间_________,使区间的两个端点_________零点,进而得到零点_________的方法叫做二分法. 4、已知下列函数图象其中不能用二分法求交点横坐标近似值的是 ( )A B C D 5.给定精确度ε,用二分法求函数零点近似值的步骤是: (1)确定区间_________,验证0)()(<⋅b f a f ,给定精确度ε; (2)求区间),(b a 的中点____; (3)计算)(c f ;①若_________,则c 就是函数的零点;②若0)()(<⋅c f a f ,则令_________(此时零点),(0c a x ∈); ③若0)()(<⋅b f c f ,则令_________(此时零点),(0b c x ∈).(4)判断是否达到精确度ε:即若_________,则得到零点近似值a (或b ),否则重复(2)~(4). 二、知识点点拨 1、一般地,我们把2ba +称为区间),(b a 的中点 2、对于在区间],[b a 上连续不断,且满足0)()(<b f a f 的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 的零点所在的区间二等分,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。
(1)用二分法的条件0)()(<b f a f 表明二分法求函数的近似零点都是指变号零点,而非不变号零点。
(2)二分法的思想为:首先确定有根区间,将区间二等分,通过判断)(x f 的符号,逐步将有根区间缩小,直至有根区间足够小,便可求出满足精度要求的近似根。
用二分法求函数零点近似值的基本步骤:1、确定区间],[b a ,使0)()(<b f a f ,给定精度ε; 2. 求区间),(b a 的中点c 3. 计算)(c f :(1)若)(c f =0,则c 就是函数的零点;(2)若0)()(<c f a f ,则令c b =,此时零点),(0c a x ∈; (3)若0)()(<b f c f ,则令c a =,此时零点),(0b c x ∈.4. 判断是否达到精确度ε:若 ε<-||b a ,则得到零点近似值a (或b ); 否则重复步骤 2~4. 三、例题分析:例1、已知二次函数2y ax bx c =++的部分对应值如下表o xyo x y x y o y o x例2、(1)若直线2y a =与函数()10,1x y a a a =->≠且的图象有两个公共点, 则a 的取值范围是_________(2)函数log (0,1)a y x a a =>≠在[2,)+∞上恒有1y >,则a 的取值范围( )A :1(,1)(1,2)2⋃B :1(0,)(1,2)2⋃ C:(3,0)(3,)-⋃+∞ D:(,3)(0,3)-∞-⋃分析:(1)由于底数不定,所以需分类画出函数|1|-=xa y 的图象。
(2) 作出函数),2[|log |+∞=在x y a 上图象,观察并分析出函数值恒大于1时,参数a 满足的条件 解:略四、课堂练习1、()31x f x =-与()2g x =交点的个数为 ( ) A:0个 B:1个 C:2个 D:3个2、方程log (0,1)xa a x a a =>≠的实根的个数 ( )A 、当1a >时,方程没有实数解。
B 、当1a >时,方程有两个实数解C 、当01a <<,方程只有一个实数解。
D 、当01a <<时,方程有两个实数解。
3、方程2121x x +=-的根的范围为 ( ) 1(0,)2A1(,1)2B 3(1,)2C 3(,2)2D 4、函数12log y x =的定义域为[,]a b ,值域为[0,2],则区间[,]a b 的长度b a -的最小值是( )A:154, B:3, C:34, D:1 5、设函数()()()2020x bx c x f x x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,若()40f -=,()22f -=-,则 关于x 的方程()f x x =的解的个数是 ( )A 、 1B 、 2C 、 3D 、 411---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------。