内容正文:
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
§2.8 函数与方程
考纲要求 考纲研读
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.理解函数的零点与方程的解的联系.
2.理解函数零点存在定理,并能简单应用.
3.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解.了解用二分法求方程的近似解. 1.函数的零点、方程根的个数是历年高考的重要考点.
2.利用函数的图形及性质判断函数的零点,及利用它们求参数取值范围问题是重点,也是难点.
3.题型以选择题和填空题为主,常与函数的图象与性质交汇命题.
讲课人:邢启强
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讲课人:邢启强
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2.二分法
(1)定义:对于在区间[a,b]上连续不断且 的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间 ,使区间的两个端点逐步逼近 ,进而得到零点近似值的方法叫做二分法
一分为二
零点
讲课人:邢启强
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口诀为:定区间,找中点,中值计算两边看.
同号去,异号算,零点落在异号间.
周而复始怎么办?精确度上来判断.
(2)给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下:
①确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;
②求区间(a,b)的中点c;
③计算f(c);
(ⅰ)若f(c)=0,则c就是函数的零点;
(ⅱ)若f(a)·f(c)<0,则令b=c(此时零点x0∈(a,c));
(ⅲ)若f(c)·f(b)<0,则令a=c(此时零点x0∈(c,b)).
④判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);
否则重复②③④.
讲课人:邢启强
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3.二次函数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 无交点
零点个数
(x1,0)
1
2
0
讲课人:邢启强
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函数零点的存在性问题常用的办法有三种:
一是零点存在的性质定理,即考察变号零点所在区间端点值的符号;
二是直接解方程,求出方程的根或讨论方程根的存在性;
三是构造函数,利用函数图象的交点判断函数零点的存在性.
讲课人:邢启强
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(3)已知函数y=f(x)是周期为2的周期函数,且当x∈[-1,1]时,f(x)=2|x|-1,则函数F(x)=f(x)-|lg x|的零点个数是
A.9 B.10 C.11 D.18
B
解析 由函数y=f(x)的性质,画出函数y=f(x)的图象,如图,
再作出函数y=|lgx|的图象,由图可知,y=f(x)与y=|lgx|共有10个交点,
故原函数有10个零点.
函数零点个数的判定有下列几种方法
(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,那么有几个解就有几个零点.
(2)零点存在定理:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.
(3)画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
讲课人:邢启强
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例2 (1)(2020·开封模拟)函数f(x)=x+ln x-3的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
C
解析 ∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3>0,
故f(x)在(2,3)上有唯一零点,故选C.
(2).若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间( )
A.(a,b)和(b,c)内 B.(-∞,a)和(a,b)内 C.(b,c)和(c,+∞)内 D.(-∞,a)和(c,+∞)内
A
解析 函数y=f(x)是开口向上的二次函数,最多有两个零点,
由于a<b<c,则a-b<0,a-c<0,b-c<0,
因此f(a)=(a-b)(a-c)>0,f(b)=(b-c)(b-a)<0,f(c)=(c-a)(c-b)>0.
所以f(a)f(b)<0,f(b)f(c)<0,即f(x)在区间(a,b)和区间(b,c)内各有一个零点.
(3).已知2<a<3<b<4,方程logax=-x+b的解x0∈(n,n+1),n∈N*,则n=_____.
2
讲课人:邢启强
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例3 已知函数f(x)= (a