内容正文:
《导学案》新教材 数学S·必修第一册
知识系统整合
堵点自记:
规律方法收藏
1.方程的解与函数的零点
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
2.零点判断法
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,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.
注意:由f(a)·f(b)<0可判定在(a,b)内至少有一个变号零点c,除此之外,还可能有其他的变号零点与不变号零点.
若f(a)·f(b)>0,则f(x)在(a,b)内可能有零点,也可能无零点.
3.二分法只能求出其中某一个零点的近似值,另外应注意初始区间的选择.
4.解决函数应用题关键在于理解题意,提高阅读能力.一方面要加强对常见函数模型的理解,弄清其产生的实际背景,把数学问题生活化;另一方面,要不断拓宽知识面,提高间接的生活阅历,诸如了解一些物价、行程、产值、利润、环保等实际问题,和一些涉及角度、面积、体积、造价等最优化问题,培养将实际问题数学化的意识和能力.
学科思想培优
一、函数的零点与方程的解
根据函数零点的定义,函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的解,判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程f(x)=0是否有解,有几个解.从图形上说,函数的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标,函数的零点、方程的根、函数图象与x轴交点的横坐标三者之间有着内在的本质联系,利用它们之间的关系,可以解决很多函数、方程与不等式的问题.在高考中有许多问题涉及三者的相互转化,应引起我们的重视.
[典例1] 试讨论函数f(x)=x2-2|x|-a-1(a∈R)的零点个数.
[解] 设g(x)=x2-2|x|,h(x)=a+1,
则g(x)=g(x),h(x)的图象如图所示,
g(-2)=g(0)=g(2)=0,g(-1)=g(1)=-1,
当a+1<-1,即a<-2时,g(x)与h(x)无交点;
当a+1=-1或a+1>0,即a=-2或a>-1时,g(x) 与h(x)有两个交点;
当-1<a+1<0,即-2<a<-1时,g(x)与h(x)有四个交点;
当a+1=0,即a=-1时,g(x)与h(x)有三个交点.
所以,当a<-2时,函数f(x)=x2-2|x|-a-1无零点;
当a=-2或a>-1时,函数f(x)有两个零点;
当-2<a<-1时,函数f(x)有四个零点;
当a=-1时,函数f(x)有三个零点.
二、函数模型及其应用
针对一个实际问题,我们应该选择恰当的函数模型来刻画.这需要我们深刻理解已学函数的图象和性质,熟练掌握已学函数的特点,并对一些重要的函数模型有清晰的认识.对于一个具体的应用题,原题中数量间的关系,一般是以文字和符号的形式给出,也有的是以图象的形式给出,此时我们要分析数量变化的特点和规律,选择较为接近的函数模型进行模拟,从而解决一些实际问题或预测一些结果.
[典例2] 根据调查发现,某产品的市场供应量P与市场价格x的关系近似满足P(x)=2(1-kt)(x-b)2(其中t为关税的税率,且t∈,x为市场价格,b,k为正常数),当t=时的市场供应量曲线如图所示.
(1)根据图象求b,k的值;
(2)记市场需求量为Q,它近似满足Q(x)=211-,当P=Q 时的市场价格称为市场平衡价格,为使市场平衡价格不低于9元,求税率的最小值.
[解] (1)由图象知
即解得
(2)当P=Q时,2(1-6t)(x-5)2=211-,
即(1-6t)(x-5)2=11-x,
2(1-6t)==-.
令m=,∵x≥9,∴m∈.
而2(1-6t)=17m2-m=172-.
当m=时,2(1-6t)取最大值,为,
故t≥,即税率的最小值为.
三、数学思想方法
数与形是数学中两个最古老的,也是最基本的研究对象,它们在一定条件下相互转化,借助背景图形的性质,可使那些抽象的概念、复杂的数量关系变得直观,以便于探求解题思路或找到问题的结论.数形结合,不仅是一种重要的解题方法,而且也是一种重要的思维方法,因此它在中学数学中占有重要地位.
1 数形结合思想
本章中方程的根或函数的零点问题,可转化为函数图象的交点问题,从而达到化难为易的目的.
[典例3] 关于x的方程x+lg x=3,x+10x=3的根分别为α,β,则α+β等于( )
A.6 B.5
C.4