内容正文:
第八节 函数与方程及应用
考纲考情
素养形成
1.函数与方程
(1)结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.
(2)根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解.
2.函数模型及其应用
(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征.知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.
(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.
核心素养
数学抽象
逻辑推理
数学建模
数学运算
直观想象
数据分析
素养形成
☆
☆
考查角度
主要通过函数的零点问题考查逻辑推理和数学运算能力.
[主干知识·自主梳理] 重温教材 自查自纠
授课提示:对应学生用书第35页
1.函数的零点
(1)函数的零点的概念
对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点与方程的根的关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;②f(a)·f(b)<0;则函数y=f(x)在(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
【知识拓展】
有关函数零点的结论
(1)若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.
(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.
(3)连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
与x轴的交点
(x1,0) ,(x2,0)
(x1,0)
无交点
零点个数
两个
一个
零个
3.指数、对数、幂函数模型性质比较
函数
性质
y=ax
(a>1)
y=logax
(a>1)
y=xn
(n>0)
在(0,+∞)上的增减性[来源:学科网ZXXK]
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xn<ax
1.在某种新型材料的研制中,实验人员获得了下列一组实验数据,现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一个是( )
x
1.992
3
4
5.15
6.126
y
1.517
4.041 8
7.5
12
18.01
A.y=2x-2
B.y=(x2-1)
C.y=log2x
D.
解析:由题中表可知函数在(0,+∞)上是增函数,且y的变化随x的增大而增大的越来越快,分析选项可知B符合,故选B.
答案:B
2.函数f(x)=ex-x-2(e≈2.72)的一个零点所在的区间是( )
A.(1,2)
B.(0,1)
C.(-1,0)
D.(2,3)
解析:由f(-1)=e-1-1<0,f(0)=e0-2=-1<0,f(1)=e-1-2=e-3<0,f(2)=e2-4>0,f(3)=e3-5>0,可得到f(1)·f(2)<0,所以函数f(x)=ex-x-2(e≈2.72)在区间(1,2)内至少有一个零点.故选A.
答案:A
3.函数f(x)=3x+x2-2的零点个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:函数f(x)=3x+x2-2的零点个数即函数y=3x与函数y=2-x2的图象的交点个数,由图象(图略)易知交点个数为2,则f(x)=3x+x2-2的零点个数为2,故选C.
答案:C
4.若函数f(x)=ax+1在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞)
B.(-∞,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,1)
解析:由题意知,f(-1)·f(1)<0,
即(1-a)(1+a)<0,解得a<-1或a>1.
答案:C
5.已知函数f(x)=+a的零点为1,则实数a的值为________.
解析:由已知得f(1)=0,即.
+a=0,解得a=-
答案:-
6.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100 km,票价是0.5元/km,如果超过100 km,超过100 km的部分按0.4元/km定价,则客运票价y(元)与行程千米数x(km)之间的函