内容正文:
第8节 函数与方程
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[考纲展示]
结合二次函数的图像,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.
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积累必备知识
提升关键能力
培育学科素养
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积累必备知识
知识梳理
1.函数的零点
(1)函数零点的概念
对于函数y=f(x),把使 的实数x叫作函数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)的图像与 轴有交点⇔函数y=f(x)有 .
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线;②
,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.
f(x)=0
零点
x
f(a)·f(b)<0
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2.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图像与零点的关系
二次函数
y=ax2+bx
+c(a>0) Δ>0 Δ=0 Δ<0
图像
与x轴的交点 . (x1,0) 无交点
零点个数 2 1 0
(x1,0),(x2,0)
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重要结论
(1)若图像连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点,函数的零点不是一个“点”,而是方程f(x)=0的实根.
(2)函数零点存在性定理是零点存在的一个充分不必要条件.
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基础自测
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”).
(1)函数的零点就是函数图像与x轴的交点.( )
(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图像连续不间断),则f(a)·f(b)<
0.( )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.( )
(4)当x>0时,函数y=2x与y=x2的图像有两个交点.( )
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2.(人A必修1P92A组T2改编)已知函数f(x)的图像是连续不断的,且有如下对应值表:
解析:由所给的函数对应值表可以看出,x=2与x=3这两个数对应的函数值的符号不同,即f(2)·f(3)<0,所以函数f(x)在(2,3)内必有零点.故选B.
x 1 2 3 4 5
f(x) -4 -2 1 4 7
在下列区间中,函数f(x)必有零点的区间为( )
(A)(1,2) (B)(2,3)
(C)(3,4) (D)(4,5)
B
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B
3.函数f(x)=ex+3x的零点个数是( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
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4.(2019·全国Ⅲ卷)函数f(x)=2sin x-sin 2x在[0,2π]的零点个数为( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
解析:由f(x)=2sin x-sin 2x=2sin x-2sin xcos x=2sin x(1-cos x)=0,得sin x=0或cos x=1,
因为x∈[0,2π],
所以x=0,π或2π.
所以f(x)在[0,2π]的零点个数是3.故选B.
B
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5.已知函数f(x)=ax+1-2a,若函数f(x)在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是 .
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提升关键能力
考点一 确定函数零点所在区间(基础性)
题组过关
1.函数f(x)=x2-3x-18有零点的区间是( )
(A)[-2,-1] (B)[-1,0]
(C)[0,1] (D)[1,8]
解析:令f(x)=0,得x=-3或x=6.
所以所给区间[1,8]符合题意,故选D.
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答案:1
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反思归纳
判断函数零点(方程的根)所在区间的方法
(1)解方程法:当对应方程易解时,可通过解方程确定方程是否有根落在给定区间上.
(2)定理法:利用零点存在性定理进行判断.
(3)数形结合法:画出相应的函数图像,通过观察图像与x轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图像在给定区间上是否有交点来判断.
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考点二 确定函数零点个数(综合性)
答案:(1)C
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答案:(2)3
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反思归纳
函数零点个数的判断方法
(1)直接求零点,令f(x)=0,有几个解就有几个零点;
(2)零点存在性定理,要求函数在区间[a,b]上的图像是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,再结合函数的图像与性质确定函数零点个数;
(3)利用图像交点个数,作出两函数图像,观察其交点个数即得零点个数.
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答案:(1)B
[对点训练1] (1)函数f(x)=3x|ln x|-1的零点个数为( )
(A)1 (B)2
(C)3 (D)4
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答案:(2)3
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考点三 函