内容正文:
专题17函数应用章节考点复习巩固
【学习目标】
1.理解方程的根与函数零点的关系,会用二分法求函数零点.
2.进一步理解函数是刻画日常生活规律的重要模型,在用函数的过程中理解函数的概念、性质和函数思想方法.
3.在用数学解决问题的实践中,感受数学应用的层次,体验数学建模的过程和步骤,了解数学建模的意义,发展应用数学的意识.
【知识网络】
【考点梳理】
考点一:函数、方程的有关问题
1.一般地,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与二次函数 y= ax2+bx+c (a≠0)的图像有如下关系:
判别式(=b2-4ac
(>0
((0
(<0
二次函数y=ax2+bx+c
的图像
一元二次方程ax2+bx+c=0的根
有两个不相等的实数根x1,x2
有两个相等实数根x1=x2
没有实数根
二次函数y=ax2+bx+c
的图像与x轴的交点
(x1,0), (x2,0)
(x1,0)
没有交点
【微点拨】:
(1)方程的根与函数的零点: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.
(2)方程的根与函数的零点:方程f(x)=0有实数根的个数⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点的个数⇔函数y=f(x)的零点的个数.
2.函数零点的判定
(1)利用函数零点存在性的判定定理
如果函数
在一个区间
上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即
,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点
,使
,这个
也就是方程
的根.
【微点拨】:
①满足上述条件,我们只能判定区间内有零点,但不能确定有几个.若函数在区间内单调,则只有一个;若不单调,则个数不确定.
②若函数
在区间
上有
,
在
内也可能有零点,例如
在
上,
在区间
上就是这样的.故
在
内有零点,不一定有
.
③若函数
在区间
上的图象不是连续不断的曲线,
在
内也可能是有零点,例如函数
在
上就是这样的.
(2)利用方程求解法
求函数的零点时,先考虑解方程
,方程
无实根则函数无零点,方程
有实根则函数有零点.
(3)利用数形结合法
函数
的零点就是方程
的实数根,也就是函数
的图象与
的图象交点的横坐标.
3.用二分法求函数零点的一般步骤:
已知函数
定义在区间D上,求它在D上的一个零点x0的近似值x,使它满足给定的精确度.
第一步:在D内取一个闭区间
,使
与
异号,即
,零点位于区间
中.
第二步:取区间
的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算
和
,并判断:
①如果
,则
就是
的零点,计算终止;
②如果
,则零点位于区间
中,令
;
③如果
,则零点位于区间
中,令
第三步:取区间
的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算
和
,并判断:
①如果
,则
就是
的零点,计算终止;
②如果
,则零点位于区间
中,令
;
③如果
,则零点位于区间
中,令
;
……
继续实施上述步骤,直到区间
,函数的零点总位于区间
上,当
和
按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数
的近似零点,计算终止.这时函数
的近似零点满足给定的精确度.
【微点拨】:
(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②
、
的值比较容易计算且
.
(2)根据函数的零点与相应方程的根的关系,求函数的零点和求相应方程的根式等价的.对于求方程
的根,可以构造函数
,函数
的零点即为方程
的根.
考点二:函数的实际应用
求解函数应用题时一般按以下几步进行:
第一步:审题
弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型.
第二步:建模
在细心阅读与深入理解题意的基础上,引进数学符号,将问题的非数学语言合理转化为数学语言,然后根据题意,列出数量关系,建立函数模型.这时,要注意函数的定义域应符合实际问题的要求.
第三步:求模
运用数学方法及函数知识进行推理、运算,求解数学模型,得出结果.
第四步:还原
把数学结果转译成实际问题作出解答,对于解出的结果要代入原问题中进行检验、评判,使其符合实际背景.
上述四步可概括为以下流程:
实际问题(文字语言)
数学问题(数量关系与函数模型)
建模(数学语言)
求模(求解数学问题)
反馈(还原成实际问题的解答).
【典型例题】
类型一:关于函数的零点与方程根的关系问题
例1.若函数
在区间
上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )
A.若
,不存在实数
使得
;
B.若
,存在且只存在一个实数
使得
;
C.若
,有可能存在实数
使得
;
D.若
,有可能不存在实数
使得
.
【答案】 C
【解析】对于A选项:可能存在;对于B选项:必存在但不一定唯一
【变式1】判断下列结论是否正确,若不正确,请使用函数图象举出反例:
(1)