内容正文:
2.8 函数与方程
【考纲考情】
考试说明
考点
五年考情
素养定位
趋势分析
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
1. 判断函数零点的个数
5年3考
1. 判断函数零点的个数,发展直观想象素养
由零点存在性定理判断零点是否存在和零点所在的区间、求方程的根、函数的零点个数、基本初等函数的图象是高考的热点.以函数的零点、方程的根及函数图象的交点之间的等价转化为桥梁,考查转化与化归、函数与方程、数形结合等思想.本部分内容在高考中以选择题或填空题形式考查居多,在解答题中也有所体现,难度较大
2. 确定函数零点所在的区间
5年3考
2. 确定函数零点所在的区间,达成直观想象和逻辑推理素养
3. 函数零点的应用
5年4考
3. 函数零点的应用,提升直观想象和逻辑推理素养
夯实双基·自主梳理
———— 课前自主梳理 巩固基础知识——对应学生用书P028
1. 函数的零点
(1)函数零点的概念
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)函数零点与方程根的关系
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
若函数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;② f(a)·f(b)<0 ,则函数y=f(x)在区间[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.
2. 二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系
Δ=b2-4ac
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
2
1
0
【必记结论】
1. 若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在闭区间[a,b]上一定有零点.
2. 由函数y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示.
所以f(a)·f(b)<0是y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.
3. 若函数f(x)在[a,b]上单调,且f(x)的图象是连续不断的一条曲线,则f(a)·f(b)<0⇒函数f(x)在[a,b]上只有一个零点.
1. 判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( × )
解析 函数的零点是函数的图象与x轴的交点的横坐标,是一个具体的数,而不是一个点,因此不正确.
(2)函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点(函数图象连续不断),则一定有f(a)·f(b)<0.( × )
解析 函数f(x)=x2-x在(-1,2)上有两个零点,但f(-1)·f(2)>0.
(3)二分法可以判断任何函数的零点.( × )
解析 二分法只能判断函数的变号零点,对于不变号零点,则不能用二分法判断.
(4)若函数f(x)在区间(a,b)上单调且f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在(a,b)上有且只有一个零点.( √ )
解析 由已知条件,数形结合可得f(x)与x轴在区间(a,b)上有且仅有一个交点.
(5)函数y=2sin x-1的零点有无数个.( √ )
解析 函数y=2sin x-1的零点即为方程sin x=的实数根,有无数个.
2. 已知函数f(x)=则函数y=f(x)+3x的零点个数是( C )
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
解析 根据题意令x2-2x+3x=0,解得x1=0,x2=-1,当x≤0时符合题意.令1++3x=0无解,故只有两个零点,故选C.
3. (教材改编)函数f(x)=ex+3x的零点个数是( B )
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
解析 由f(x)=ex+3x=0可知ex=-3x,在同一直角坐标系内作出函数y=ex与y=-3x的图象,可知两函数图象只有一个交点,因此函数f(x)=ex+3x只有一个零点.
4. 函数f(x)=ln 2x-1的零点位于区间( D )
A. (2,3)
B. (3,4)
C. (0,1)
D. (1,2)
解析 f(x)=ln 2x-1在定义域上是增函数,并且是连续函数,
且f(1)=ln 2-1<0,f(2)=ln 4-1>0,根据函数零点的存在性定理可得,函数f(x)的零点位于区间(1,2)上,故选D.
5. 若方程x2-x-k=0在区间(-1,1)上有