内容正文:
第11练 函数的应用(二)
【知识梳理】
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.
函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数解,也就是函数y=f(x)的图象与x轴的公共点的横坐标.
注意:函数的零点不是一个点,而是f(x)=0的实数解.
2.方程的解与函数零点的关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有公共点.
3.函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是f(x)=0的解.
4.二分法
对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
5.给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤
第一步:确定闭区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε.
第二步:求区间(a,b)的中点c.
第三步:计算f(c).
(1)若f(c)=0,则c就是函数的零点;
(2)若f(a)·f(c)<0,
则令b=c(此时零点x0∈(a,c));
(3)若f(c)·f(b)<0,
则令a=c(此时零点x0∈(c,b)).
第四步: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),否则重复第二步至第四步.
以上步骤可简化为: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.
6.几类已知函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数型函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数型函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数型模型
f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0)
【易错点拨】
1.忽视函数零点存在定理的应用条件.
2.不能把函数、方程问题相互灵活转化.
3.求参数的取值范围时忽略限制条件.
4.二分法并不适用于所有零点,只能求函数的变号零点.
5.用二分法求方程近似解时,对精确度理解不正确.
6.实际应用题易忘定义域和作答.
1.(2021·黑龙江·大兴安岭实验中学高一期中)用二分法求方程
的近似解时,可以取的初始区间为( )
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(5,6)
【答案】C
【解析】
令
,易知
在
上单调递增.
,
,
,所以方程
在区间(2,3)内有解,
所以可取的初始区间为(2,3).
故选:C.
2.(2021·辽宁·大连市一0三中学高一期中)函数
的零点所在的区间是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
函数f(x)=
+2x-8在x>0递增,
由f(3)=1+6-8=-1<0,f(4)=
+ 8-8>0,
可得f(x)在(3,4)存在零点.
故选:C.
3.(2021·黑龙江·龙江县第一中学高一阶段练习)中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:
.它表示:在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速度
取决于信道带宽
,信道内信号的平均功率
,信道内部的高斯噪声功率
的大小,其中
叫做信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计.按照香农公式,若不改变带宽
,而将信噪比
从1000提升到8000,则
大约增加了( )
A.10%
B.20%
C.30%
D.50%
【答案】C
【解析】
由题意可知,
,
,
故提升了
,
故选:C.
4.(2021·广东·金湾一中高一阶段练习)某同学参加研究性学习活动,得到如下实验数据:
x
1.0
2.0
4.0
8.0
y
0.01
0.99
2.02
3
现欲从理论上对这些数据进行分析并预测,则下列模拟函数合适的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
解:由表中的数据看出:y随x的增大而增大,且增大的幅度越来越小,
而函数
,
在
的增大幅度越来越大,函数
呈线性增大,只有函数
与已知数据的增大趋势接近,
故选:A.
5.(2021·江苏阜宁·高一期中)函数
的零点是___________.
【答案】
【解析】
因为函数
的零点即为
的根,
又因为
EMBED Equati