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第8章 函数应用
课时目标
8.1.1 函数的零点(强基课—梯度进阶式教学)
1. 了解函数的零点、方程的解与图象交点三者之间的联系.
2.会借助函数零点存在定理判断函数的零点所在的大致区间.
3.能借助函数单调性及图象判断零点个数.
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目
录
课前环节 预知教材·自主落实主干基础
课堂环节 题点研究·迁移应用融会贯通
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课前环节 预知教材·自主落实主干基础
(一)函数的零点
1. 函数零点的概念
一般地,我们把使函数y=f(x)的值为 的实数x称为函数y=f(x)的零点.
0
2.函数零点、方程、函数图象之间的关系
函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程根的关系:
微点助解
(1)函数的零点不是一个点,而是一个数,当自变量取该数时,其函数值等于零.
(2)不是所有的函数都有零点,如函数y=1,y=x2+1就没有零点.
(3)若函数y=f(x)有零点,则零点一定在函数的定义域内.
(4)求零点可转化为求对应方程的解. 不能用公式求解的方程,可以与函数联系起来,利用函数的图象和性质找零点,然后得到方程的解.
[基点训练]
1.下列各图象表示的函数中,没有零点的是( )
答案:D
解析:结合函数零点的定义可知选项D没有零点.
答案:D
3.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有______个.
解析:∵f(x)=(x-1)(x2+3x-10)=(x-1)(x+5).(x-2),
∴由f(x)=0得x=-5或x=1或x=2.
答案:3
(二)函数零点存在定理
一般地,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 ,则函数y=f(x)在区间(a,b)上 .
微点助解
(1)定理要求函数在闭区间[a,b]上连续,且f(a)·f(b)<0;
(2)闭区间[a,b]上的连续函数y=f(x),f(a)f(b)<0是函数有零点的充分且不必要条件;
(3)该定理是用来判断函数的变号零点,比如y=x2,有零点为0,但是该零点的两侧函数值的符号相同,称为不变号零点.
f(a)·f(b)<0
有零点
[基点训练]
1.判断正误:
(1)若f(a)f(b)>0,则f(x)在[a,b]上无零点.( )
(2)若f(x)在[a,b]上为单调函数,且f(a)·f(b)<0,则f(x)在(a,b)内有且只有一个零点.( )
(3)若f(x)在(a,b)内有且只有一个零点,则f(a)·f(b)<0.( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.对于函数f(x),若f(-1)f(3)<0,则( )
A.方程f(x)=0一定有一实数解
B.方程f(x)=0一定无实数解
C.方程f(x)=0一定有两实根
D.方程f(x)=0可能无实数解
答案:D
解析:∵函数f(x)的图象在(-1,3)上未必连续,故尽管有f(-1)f(3)<0,但方程f(x)=0在(-1,3)内可能无实数解.
3.函数f(x)=3x-4的零点所在区间为( )
A.(0,1) B.(-1,0)
C.(2,3) D.(1,2)
答案:D
课堂环节 题点研究·迁移应用融会贯通
[解] (1)令-x2-4x-4=0,解得x=-2.
所以函数的零点为-2.
[变式拓展]
1.将本例(1)的题设改为:若函数f(x)=x2+ax+b的零点是2和-4,求a,b的值.
2.将本例(1)的题设改为:已知函数f(x)=ax-b(a≠0)的零点为3,求函数g(x)=bx2+ax的零点.
[方法技巧] 探究函数零点的两种求法
代数法 求方程f(x)=0的实数根,若存在实数根,则函数存在零点,否则函数不存在零点
几何法 与函数y=f(x)的图象联系起来,图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点
答案:CD
(2)若x0是方程ex+x=2的解,则x0属于区间( )
A.(-2,-1) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,2)
(2)构造函数f(x)=ex+x-2,由f(0)=-1,f(1)=e-1>0,显然函数f(x)是单调递增函数,有且只有一个零点,则函数f(x)的零点在区间(0,1)内,所以方程ex+x=2的解在区间(0,1)内.
[答案] (1)B (2)C
[变式拓展]
1.若本例(1)的题设改为:若方程log3x+x=3的解所在的区间是(k,k+1)且k∈Z,则k=________.
解析:令f(x)=log3x+x-3,则f(2)=log32-1<0,f(3)=1>0,由函数零点存在定理得f(2)f(3)<0,∴零点所在区间为(2,3),∴k=2.
答案:2
2.若