内容正文:
第八节 函数与方程
高考要求
考向规律
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.
2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解.
1.利用函数零点的存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断或利用零点(方程实根)的存在情况求相关参数的范围,是高考的热点.
2.考查题型:选择题、填空题.
知识点一 函数的零点与方程的解
1.函数零点的概念
对于函数y=f(x),我们把使__f(x)=0__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有实数根⇔函数y=f(x)的图象与__x轴__有交点⇔函数y=f(x)有__零点__ .
3.函数零点存在性定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有__f(a)f(b)<0__,那么,函数y=f(x)在区间__(a,b)__内有零点,即存在c∈(a,b),使得__f(c)=0__,这个c也就是方程f(x)=0的根.
[微提醒] 零点存在性定理只能判断出零点存在,不能确定零点的个数.
知识点二 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.
知识点三 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
__(x1,0),__
__(x2,0)__
__(x1,0)__
无交点
零点个数
2
1
0
1.若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则函数f(x)至多有一个零点.
2.连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.
3.连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( )
(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图象连续不断),则f(a)·f(b)<0.( )
(3)若f(x)在(a,b)上连续.且f(a)f(b)>0,则f(x)在(a,b)上没有零点.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编)下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中的函数零点的是( )
解析 对于选项C,由题图可知零点附近左右两侧的函数值的符号是相同的,故不能用二分法求解.
答案 C
3.已知函数y=f(x)的图象是连续的曲线,且有如下的对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
y
124.4
35
-74
14.5
-56.7
-123.6
则函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析 由零点存在性定理及题中的对应值表可知,函数f(x)在区间(2,3),(3,4),(4,5)内均有零点,所以y=f(x)在[1,6]上至少有3个零点.
答案 B
4.函数f(x)=ln (x+1)-的零点所在的区间是( )
A. B.(1,e-1)
C.(e-1,2) D.(2,e)
解析 (定理法)因为f=ln -4<0,f(1)=ln 2-2<0,f(e-1)=1-<0,f(2)=ln 3-1>0,所以f(e-1)f(2)<0,故函数的零点所在的区间是(e-1,2).
答案 C
5.(活用结论)函数f(x)=ex+3x的零点个数是________ .
解析 法一 由已知得f′(x)=ex+3>0,所以f(x)在R上单调递增,又f(-1)=e-1-3<0,f(1)=e+3>0,因此f(x)的零点个数是1.
法二 画出y=ex与y=-3x的图象,只有一个交点.
答案 1
考点一 函数零点所在区间的判定(自主练透)
1.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)
解析 ∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
且f(2)=ln 2-1<0,f(3)=ln 3>0,
故f(x)在(2,3)上有唯一零点,故选C.
答案 C
2.设函数f(x)=x-ln x,则函数y=f(x)( )
A.在区间,(1,e)内均有零点
B.在区间,(1,e)内均无零点
C.在区间内有零点,在区间(1,e)内无零点
D.在区间内无零点,在区间(1,e)