内容正文:
第九节 函数与方程
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第九节 函数与方程
1.理解函数的零点与方程解的关系.
2.了解函数零点存在定理,并能简单应用.
3.能借用工具用二分法求方程的近似解.了解二分法求方程的近似解具有一般性.
1.函数的零点
(1)函数零点的定义
对于函数y=f(x),我们把使_______的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)几个等价关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)的图象与_____有公共点⇔函数y=f(x)有______.
f(x)=0
x轴
零点
(3)函数零点的判定(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一分为二,使所得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.
f(a)f(b)<0
(a,b)
f(c)=0
f(a)f(b)<0
3.二次函数图象与零点的关系
(x1,0)
2
1
0
答案:B
解析:由题表可知,f(2)f(3)<0,f(3)f(4)<0,f(4)f(5)<0,所以函数f(x)在区间[1,6]上至少有3个零点.
答案:D
解析:因为函数f(x)的图象在(-1,3)上未必连续,所以尽管f(-1)f(3)<0,但方程f(x)=0在(-1,3)上可能无实数解.
[一“点”就过]
对函数零点存在定理的理解
存在性 当函数y=f(x)满足定理的条件时,函数在区间(a,b)内至少存在一个零点
唯一性 在满足定理的条件下,若函数f(x)在区间(a,b)上又是单调函数,则该函数在区间(a,b)内只有一个零点
不可
逆性 若函数f(x)在区间(a,b)有零点,不一定有f(x)的图象是一条连续不断的曲线,也不一定有f(a)f(b)<0成立
[一“点”就过]
确定函数零点所在区间的常用方法
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
数形
结合法 通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断
[方法技巧] 函数零点个数的判定方法
直接
求零点 令f(x)=0,如果能求出解,那么有几个解就有几个零点
利用函数
零点存在
定理 利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)f(b)<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点
图象法 画两个函数的图象,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点
答案:C
解析:因为f(2.5)<0,f(2.75)>0,由函数零点存在定理知,方程的根所在区间为(2.5,2.75).
二、练创新小题,发展创新思维
3.(借助数学文化)我国古代数学典籍《九章算术》第七章“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚五尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢.”翻译过来就是:有五尺厚的墙,两只老鼠从墙的两边相对分别打洞穿墙,大、小鼠第一天都进一尺,以后每天,大鼠加倍,小鼠减半,则几天后两鼠相遇.这个问题体现了古代对数列问题的研究.现将墙的厚度改为200尺,则至少需要多少天时间才能打穿?( )
A.6 B.7
C.8 D.9
“课时验收评价”见“课时验收评价(十四)”
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43
谢
谢
观
看
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Δ=b2-4ac
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)
______
无
零点个数
_____
_____
_____
4.常用结论
(1)若连续不断的函数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)图象连续不断的函数,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.
(4)由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)f(b)<0,如图所示,所以f(a)f(b)<0是y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.
1.函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,部分对应关系如表所示,则该函数的零点个数至少为( )
x
1
2
3