内容正文:
第七节 函数与方程
[由教材回扣基础]
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f(x)=0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)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有公共点.
(3)函数零点的判定(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.
2.二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0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.
3.二次函数图象与零点的关系
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)
(x1,0)
无
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)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.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( )
(2)若函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点(函数图象连续不断),则f(a)f(b)<0.( )
(3)只要函数有零点,我们就可以用二分法求出零点的近似值.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点.( )
(5)函数f(x)=lg x的零点是(1,0).( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
二、练牢教材小题
1.(人教A版必修①P88例1改编)已知函数y=f(x)的图象是连续曲线,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:选B 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.故选B.
2.(新人教B版必修①P126 T5改编)函数f(x)=ln x-的零点所在的大致范围是( )
A.(1,2) B.(2,3)
C.和(3,4) D.(4,+∞)
答案:B
3.(新湘教版必修①P132T1改编)函数f(x)=ex+3x的零点个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
4.(人教B版必修①P75T2改编)函数f(x)=(x2-2)·(x2-3x+2)的零点为________.
答案:-,,1,2
三、练清易错易混
1.(忽略二次项系数为零)函数f(x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,则实数a的值为( )
A.- B.0
C. D.0或-
解析:选D 当a=0时,f(x)=-x-1,令f(x)=0得x=-1,故f(x)只有一个零点为-1.当a≠0时,则Δ=1+4a=0,∴a=-.综上有a=0或-.
2.(忽略零点存在性定理的条件)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:选C 因为f(2.5)<0,f(2.75)>0,由函数零点存在性定理知,方程的根所在区间为(2.5,2.75).
命题视角一 函数零点所在区间的判断(自主练通)
1.函数f(x)=ln x+x-6的零点一定位于区间( )
A.(2,3) B.(3,4)
C.(4,5) D.(5,6)
解析:选C 由题意得f(x)=ln x+x-6为连续函数,且在(0,+∞)单调递增,f(2)=ln 2-4<0,f(3)=ln 3-3<0,f(4)=ln 4-2<ln e2-2=0,f(5)=ln 5-1>ln e-1=0,根据函数零点存在性定理,f(4)·f(5)<0,所以零点一定位于区间(4,5).
2.