内容正文:
8.1.1 函数的零点
第八章
【教学目标】
理解函数的零点的概念以及函数的零点与方程根的关系.
会求函数的零点.
掌握函数零点的存在性定理并会判断函数零点的个数.
【核心素养】
通过学习本节内容,提升学生的数学运算和逻辑推理的数学核心素养.
方程
函数
函数的图像
方程的实数根
函数图像与x轴的
交点
填写下表:
情景与问题
根据图像求出下列解集:
新课
函数的零点的定义:
一般地,如果函数y=f (x)的值为0的实数x称为函数y=f(x)的零点.
思考:
函数 f (x)=x-1的零点是?
零点为1
例 求下列函数的零点:
1. y = – 3x – 2
2. y = x2 – 5x + 4
3. y = x3 – 8x
结论:
由于函数的零点是对应方程的根,所以求函数的零点就是解与函数相对应的方程,
一元一次方程可直接移项求解,
一元二次方程可用求根公式,
简单的高次方程可用因式分解去求.
新课
思考问题:给了我们一个函数怎样去求它的零点?
新课
思考问题:
零点是一个点吗?
函数的零点与方程的根是什么关系?
与图象和x 轴的交点又有什么关系?
特点:
零点指的是一个实数
函数的零点就是相应方程的实数解
是函数图象与x 轴交点的横坐标.
新课
通过函数的图象,可以看出 f (-2)<0,f (-4)>0而函数在区间[-4,-2]上的图象时不间断的,表明此函数图象在区间(-4,-2)上一定穿过x 轴,即函数在区间(-4,-2)上一定有零点
思考:你能通过类似方法找到其他零点么?
零点存在性定理:
若函数y=f (x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且f (a)f (b)<0,则函数y=f (x)在区间(a,b)上有零点.
新课
思考:
试用零点存在定理表述图零点存在性?
典例
例1 证明:函数f(x)=x3+x2+1在区间(-2,-1)上存在零点.
证明 因为f(-2)=(-2)3+(-2)2+1=3<0,
f(-1)=(-1)3+(-1)2+1=1>0,
且函数f(x)在区间[-2,-1]上的图象是不间断的,
所以函数f(x)在区间(-2,-1)上存在零点.
典例
证明 因为f(0)=20+2×0-3=-2<0,
f(1)=21+2×1-3=1>0,
且函数f(x)在区间[0,1]上的图象是不间断的,
所以函数f(x)=2x+2x-3在区间(0,1)上有零点,从而函数f(x)=2x+2x-3有零点.
例2 求证:函数f(x)=2x+2x-3有零点.
跟踪练习
11
跟踪练习
【答案】C
【解析】因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,所以0是函数f(x)的一个零点.当x>0时,令f(x)=ex+x-3=0,则ex=-x+3.
12
跟踪练习
13
14
跟踪练习
14
课堂小结
1、学习了零点的定义及其求法,利用函数的零点作出函数的简图.
2、学习了函数零点的存在性定理并会判断函数零点的个数.
3、思想方法:主要有转化思想,数形结合的思想.
回忆总结:
1、本节课学习哪些知识?
2、在学习中你体会到了哪些数学思想方法?
本课结束
【答案】A
【解析】B、C、D的图象均与x轴有交点,故函数均有零点,A的图象与x轴没有交点,故函数没有零点.
2.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=ex+x-3,则f(x)的零
点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
分别画出函数y=ex和y=-x+3的图象(图略),如图所示,
有一个交点,所以函数f(x)在(0,+∞)上有一个零点.
又根据对称性知,当x<0时函数f(x)也有一个零点.
综上所述,f(x)的零点个数为3.应选C.
3.已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下的x,f(x)对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
7
f(x)
136.136
15.552
-3.92
10.88
-52.488
-232.064
11.238
由表可知函数f(x)存在零点的区间有________个.
【答案】4
【解析】∵f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,f(6)·f(7)<0,
∴共有4个区间.
4.函数f(x)=x2-ax+1在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),3))上有零点,求实数a的取值范围.
[解] 由题意知方程ax=x2+1在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),3))上有解,
即a=x+eq \f(1,x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1