内容正文:
第二章
§2.9 函数的零点与方程的解
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考试要求
1.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.了解用二分法求方程的近似解.
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落实主干知识
探究核心题型
内容
索引
课时精练
LUOSHIZHUGANZHISHI
落实主干知识
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1.函数的零点与方程的解
(1)函数零点的概念
对于一般函数y=f(x),我们把使 的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数零点与方程实数解的关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有 ⇔函数y=f(x)的图象与 有公共点.
f(x)=0
零点
x轴
知识梳理
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(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__________,那么,函数y=f(x)在区间 内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得 ,这个c也就是方程f(x)=0的解.
2.二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且 的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间 ,使所得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.
f(a)f(b)<0
(a,b)
f(c)=0
f(a)f(b)<0
一分为二
零点
6
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( )
(2)连续函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,则f(a)·f(b)<0.( )
(3)函数y=f(x)为R上的单调函数,则f(x)有且仅有一个零点.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),若b2-4ac<0,则f(x)无零点.( )
×
×
×
√
思考辨析
1.(多选)已知函数f(x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表:
x 1 2 3 4 5 6 7
f(x) -4 -2 1 4 2 -1 -3
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.(5,6) D.(5,7)
√
√
√
教材改编题
由所给的函数值表知,
f(1)f(2)>0,f(2)f(3)<0,f(5)f(6)<0,
f(5)f(7)<0,
∴f(x)在区间(2,3),(5,6),(5,7)内各至少有一个零点.
x 1 2 3 4 5 6 7
f(x) -4 -2 1 4 2 -1 -3
2.已知函数f(x)= 则f(x)的零点为________.
-2,e
解得x=-2或x=e.
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3.方程2x+x=k在(1,2)内有解,则实数k的取值范围是______.
(3,6)
设f(x)=2x+x,
∴f(x)在(1,2)上单调递增,
又f(1)=3,f(2)=6,
∴3<k<6.
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TANJIUHEXINTIXING
探究核心题型
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例1 (1)(多选)(2022·菏泽质检)函数f(x)=ex-x-2在下列哪个区间内必有零点
A.(-2,-1) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,2)
题型一
函数零点所在区间的判定
√
√
f(0)=-1<0,f(1)=e-3<0,
f(2)=e2-4>0,
因为f(-2)·f(-1)<0,f(1)·f(2)<0,
所以f(x)在(-2,-1)和(1,2)内存在零点.
(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
√
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.
教师备选
√
f(x)的定义域为{x|x>0},
令f′(x)>0⇒x>3,f′(x)<0⇒0<x<3,
∴f(x)在(0,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,
思维升华
确定函数零点所在区间的常用方法
(1)利用函数零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.
(2)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是