函数与方程一、知识梳理:(阅读教材必修1第85页—第94页)1、方程的根与函数的零点(1)零点:对于函数,我们把使0的实数x叫做函数的零点。
这样,函数的零点就是方程0的实数根,也就是函数的图象与x轴交点的横坐标,所以方程0有实根。
(2)、函数的零点存在性定理:如果函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有那么,在区间(a,b)内有零点,即存在c,使得=0,这个C 也就是方程0的实数根。
(3)、零点存在唯一性定理:如果单调函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有那么,在区间(a,b)内有零点,即存在唯一c,使得=0,这个C 也就是方程0的实数根。
(4)、零点的存在定理说明:①求在闭间内连续,满足条件时,在开区间内函数有零点;②条件的函数在区间(a,b)内的零点至少一个;③间[a,b]上连续函数,不满足,这个函数在(a,b)内也有可能有零点,因此在区间[a,b]上连续函数,是函数在(a,b)内有零点的充分不必要条件。
2、用二分法求方程的近似解(1)、二分法定义:对于区间[a,b]连续不断且的函数通过不断把区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法。
(2)、给定精确度()用二分法求函数的零点近似值步骤如下:①确定区间[a,b],验证给定精确度();②求区间(a,b)的中点c;③计算(I)若=0,则c就是函数的零点;(II)若则令b=c,(此时零点);(III)若则令a=c,(此时零点);④判断是否达到精确度,若|a-b|,则得到零点的近似值a(或b),否则重复②--④步骤。
函数的零点与相应方程根的关系,我们可用二分法来求方程的近似解,由于计算量较大,而且是重复相同的步骤,因此,我们可以通过设计一定的程序,借助计算器或者计算机来完成计算。
二、题型探究[探究一]:函数的零点是函数y=f(x)与x轴的交点吗?是否任意函数都有零点?提示:函数的零点不是函数y=f(x)与x轴的交点,而是y=f(x)与x轴交点的横坐标,也就是说函数的零点不是一个点,而是一个实数;并非任意函数都有零点,只有f(x)=0有根的函数y=f(x)才有零点.[探究二]:若函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,则y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否一定是连续不断的一条曲线,且有f(a)·f(b)<0呢?提示:不一定.由图(1)(2)可知.[探究三]:有二分法求方程的近似解例1:已知图象连续不断的函数在区间(a,b)(b-a=0.1)上有唯一零点,如果用“二分法”求个零点(精确度0.0001)的近似值,那么将区间等分的次数至少是(D)(A)7 (B)8 (C)9 (D)10例2:下列图象不能用二分法示这个函数的零点的是(3、5)(5)yo(3)Xyo(4)yooyX(2)(1)Xyo二、方法提升1、根据根的存在定量理,判断方程的根的取值范围是在高考题中易考的问题,这类问题只需将区间的两个端点的值代入计算即可判断出来。
、2、判断函数零点的个数问题常数形结合的方法,一般将题止听等式化为两个函数图象的交点问题。
3、 在导数问题中,经常在高考题中出现两个函数图象的交点的个数问题,要确定函数具体的零点的个数需逐个判断,在符合根的存在定量的条件下,还需辅以函数的单调性才能准确判断出零点的个数。
三、 反思感悟:。
五、课时作业:1.函数2243y x x =--的零点个数( C ).A. 0个B. 1个C. 2个D. 不能确定2.若函数1y ax =+在(0,1)内恰有一解,则实数a 的取值范围是( B ).A. 1a >-B. 1a <-C. 1a >D. 1a <3.函数()23x f x =-的零点所在区间为( C )A. (-1,0)B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)4.方程lg x +x =0在下列的哪个区间内有实数解( B ).A. [-10,-0.1]B. [0.1,1]C. [1,10]D. (,0]-∞5.函数()y f x =的图象是在R 上连续不断的曲线,且(1)(2)0f f >,则()y f x =在区间[1,2]上( D ).A. 没有零点B. 有2个零点C. 零点个数偶数个D. 零点个数为k ,k N ∈6、设1 (1)1() 1 (1).x x f x x ⎧≠⎪|-|=⎨⎪=⎩,若关于x 的方程2()()0f x bf x c ++=有三个不同的实数解123x x x ,,,则222123x x x ++等于( A ) A.5 B.222b + C.13 D.213c + 7、)(x f 是定义在],[c c -上的奇函数,其图象如下图所示,令b x af x g +=)()(,则下列关于)(x g 的叙述正确的是( B )A .若0<a ,则函数)(x g 的图象关于原点对B .若02,1<<--=b a ,则方程)(x g =0有大于2的实根C .若2,0=≠b a ,则方程)(x g =0有两个实根D .若2,,1<≥b a ,则方程)(x g =0有三个实根8、已知()f x 是以2为周期的偶函数,当[0,1]x ∈时,()f x x =,那么在区间[1,3]-内,关于x 的方程()1f x kx k =++(其中k 走为不等于l 的实数)有四个不同的实根,则k 的取值范围是(C )A .(1,0)-B .1(,0)2- C .1(,0)3- D .1(,0)4- 9、定义在R 上的函数)(x f 既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程0)(=x f 在闭区间][T T ,-上的根的个数记为n ,则n 可能为( D )A.0B.1C.3D.510、已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,其图象关于1=x 对称且021=⎪⎭⎫⎝⎛f ,则方程()0=x f 在()0,5内解的个数的最小值是 (D )A .4B .5C .6D .7A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)13、函数的零点所在的区间是( B ) A ()0,1 B ()1,e C (),3e D ()3,+∞14、若方程xx 2)1ln(=+的根在区间))(1,(Z k k k ∈+上,则k 的值为( C ) A .1- B .1 C .1-或1 D .1-或215、设函数1()ln (0),3f x x x x =->则()y f x =(D) A.在区间1(,1),(1,)e e内均有零点。 B.在区间1(,1),(1,)e e 内均无零点。 C.在区间1(,1)e 内有零点,在区间(1,)e 内无零点。 D.在区间1(,1)e内无零点,在区间(1,)e 内有零点。16、设方程 x x lg 2=-的两个根为21,x x ,则 (D )A 021<x xB 121=x xC 121>x xD 1021<<x x17、已知{),0(34),0(3)(21<++≥=-x x x x x f x 则方程f (x )=2的实数根的个数是( D ) A.0 B.1 C.2 D.318、已知函数()22f x x ax a =-+在区间(),1-∞上有最小值,则函数()f x x 在区间()1,+∞上是( C) A.有两个零点 B.有一个零点 C.无零点 D.无法确定19、已知n m b a b x a x x f ,),)()((1)(<---=是)(x f 的零点,且n m <,则实数a 、b 、m 、n 的大小关系是( A )A .n b a m <<<B .b n m a <<<C .n b m a <<<D .b n a m <<<20、关于x 的方程2(x ①存在实数k ,使得方程恰有,使得方程恰有4个不同的实根;③存在实数k ,使得方程恰有,使得方程恰有8个不同的实根;其中假.命题的个数是( A ) A 21、条件p :2-≥a ;条件上存在0x ,使得0()0f x =成立,则p ⌝是q 的 (A )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件22、ax 2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是( C )A.0<a ≤1B.a<1C.a≤1D.0<a≤1或a<023、已知函数3()y x ax x R =-∈在(1,2)有一个零点则实数a 的值范围是 (A )A.14a <<B.14a -<<C.1a < 或4a >D.44a -<<二、填空题24.函数2()56f x x x =-+的零点是 2或3 .25、若函数f(x)=a x-x-a(a>0且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是_a>1___.26、若函数f (x )=e x -2x-a 在R 上有两个零点,则实数a 的取值范围是_a>2-2ln2_27.函数3()231f x x x =-+零点的个数为 3 .28、定义域和值域均为[]a a ,-(常数0>a )的函数()x f y =和()x g y =的图像如图所示,给出下列四个命题:(1)方程()[]0=x g f 有且仅有三个解;(2)方程()[]0=x f g 有且仅有三个解;(3)方程()[]0=x f f 有且仅有九个解;(4)方程()[]0=x g g 有且仅有一个解。
那么,其中正确命题的个数是__(1)(4)___ 。
三、解答题29.已知二次方程2(2)310m x mx -++=的两个根分别属于(-1,0)和(0,2),求m 的取值范围.解:设()f x =2(2)31m x mx -++,则()f x =0的两个根分别属于(-1,0)和(1,2).所以{(1)(0)0(2)(0)0f f f f -⋅<⋅<,即{(21)10(107)10m m --⨯<-⨯<, ∴ 17210m -<<. 30.已知2()2(1)421f x m x mx m =+++-:(1)m 为何值时,函数的图象与x 轴有两个零点;解:(1){22(1)0(4)42(1)(21)0m m m m +≠-⨯+->,解得1m <且1m ≠-.(2)如果函数两个零点在原点左右两侧,求实数m 的取值范围.{2(1)0(0)210m f m +>=-<或{2(1)0(0)210m f m +<=->. 解得112m -<<.31、设关于x 的函数=)(x f ∈--+b b x x (241R ),(1)若函数有零点,求实数b 的取值范围;(2)当函数有零点时,讨论零点的个数,并求出函数的零点.解:(1)原函数零点的问题等价于方程)(0241R b b x x ∈=--+ 化简方程为124+-=x x b ,b b x +-=<<-∴112,01时当的解为)11(log 2b x +-=;综合①、②,得1)当01<<-b 时原方程有两解:)11(log 2b x +±=;2)当10-=≥b b 或时,原方程有唯一解)11(log 2b x ++=;3)当1-<b 时,原方程无解。