内容正文:
第七节
函数与方程
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课前 自主、全面地落实基础
课堂 精细、多维地研习考法题点
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Ⅰ.主干知识的再认再现
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.
f(x)=0
(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 有交点⇔函数y=f(x)有_____.
(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]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么函数y=f(x)在区间 内有零点,即存在c∈(a,b),使得 ,这个c也就是方程f(x)=0的根.
零点
f(a)f(b)<0
(a,b)
f(c)=0
x轴
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
3.二次函数图象与零点的关系
Ⅱ.基础小题的即时强化
一、教材经典小题的回顾拓展
1.(人教A版必修①P155·T2改编)函数y=f(x)的图象是一个连续不断的曲线,部分对应关系如表所示,则该函数的零点个数至少为 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:由表可知,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.
x 1 2 3 4 5 6
y 126.1 15.15 -3.92 16.78 -45.6 -232.64
答案:B
4.(苏教版必修①P235·T9改编)函数f(x)=kx+1在[1,2]上有零点,则k的取值范围是________.
2.(忽略零点存在定理的条件)设f(x)=lg x+x-3,用二分法求方程lg x+x-3=0在(2,3)内近似解的过程中得到f(2.25)<0,f(2.75)>0,f(2.5)<0,f(3)>0,则方程的根所在区间为 ( )
A.(2,2.25) B.(2.25,2.5)
C.(2.5,2.75) D.(2.75,3)
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).
答案:C
Ⅲ.微点知能的优化拓展
1.谨记3个相关性质
(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.
2.谨防两个易错易混
(1)连续函数f(x)在区间[a,b]上,若满足f(a)f(b)<0,则在区间[a,b]上至少有一个零点,反之不一定.
(2)已知二次函数的零点求参数时,不要忽略对二次项系数的讨论.
考法一 判断函数零点所在的区间(自主练通)
1.(2023·重庆南开中学高三模拟)已知函数f(x)=ln(x+1)+x2-6,则下列区间中含f(x)零点的是 ( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
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
解析: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.
答案:A
[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
[解析] (1)f′(x)=2xln 2+3x2,在(0,1)范围内f′(x)>0,函数为单调递增函数.又f(0)=-1,f(1)=1,f(0)f(1)<0,故f(x)在区间(0,1)内存在零点,又函数为单调函数,故零点只有一个.
(2)当1