内容正文:
数学·必修·第一册(苏教)
第8章
函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.1.1 函数的零点
预习教材新知,落实必备知识
高效导学第一步
0
x轴
零点
f(a)f(b)<0
(a,b)
课堂互动探究,培优关键能力
高效导学第二步
[课程标准] 1.理解函数的零点的概念以及函数的零点与方程根的关系. 2.会求函数的零点. 3.掌握函数零点的存在定理并会判断函数零点的个数.
一、函数的零点
1.函数的零点
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.
2.方程、函数、函数图象之间的关系
方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)的图象与______有公共点⇔函数y=f(x)有______.
记一记:(1)函数零点不是一个点,而是具体的自变量的取值.如函数f(x)=x+1的零点是-1,而不是(-1,0).
(2)函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的实数解,也是函数y1=f(x)与y2=g(x)的图象交点的横坐标.
(3)如果方程f(x)=0有两个相等的实数解x,那么x叫做函数y=f(x)的二重零点,如2就是函数f(x)=(x-2)2的二重零点.
二、函数零点存在定理
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_____________,则函数y=f(x)在区间__________上有零点.
想一想:根据函数零点存在定理能判断出零点个数吗?
提示:零点存在定理只能判断出零点的存在性,而不能判断出零点的个数.如图①②,虽然都有f(a)·f(b)<0,但图①中函数在区间(a,b)内有4个零点,图②中函数在区间(a,b)内仅有1个零点.
记一记:(1)零点存在定理是不可逆的,因为f(a)·f(b)<0可以推出函数y=f(x)在区间(a,b)内存在零点.但是,已知函数y=f(x)在区间(a,b)内存在零点,不一定推出f(a)·f(b)<0.如图③,虽然在区间(a,b)内函数有零点,但f(a)·f(b)>0.
(2)如果单调函数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)内有唯一的零点,即存在唯一的c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
【基点小试】
1.y=2x-1的图象与x轴的交点坐标及其零点分别是( )
A. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))) ; eq \f(1,2)
B. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0)) ; eq \f(1,2)
C. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(1,2))) ;- eq \f(1,2)
D. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0)) ;- eq \f(1,2)
答案:B
2.(2023·江苏南京师大附中高一期末)设m为实数,已知函数f(x)=x2+mx+5的两个零点在区间(0,+∞)内,则m的取值范围是( )
A.(-∞,0)
B.(-∞,-2 eq \r(5) )
C.(-∞,-2 eq \r(5) )∪(2 eq \r(5) ,+∞)
D.(2 eq \r(5) ,+∞)
解析:根据题意不妨设函数f(x)=x2+mx+5的两个零点为x1,x2,要满足题意,则Δ=m2-20>0,x1+x2=-m>0,x1x2=5>0,解得m<-2 eq \r(5) .
答案:B
3.f(x)=log2x+x-7的零点所在区间为( )
A.(1,2)
B.(2,3)
C.(3,4)
D.(4,5)
解析:f(x)=log2x+x-7在定义域(0,+∞)上是单调增函数,
f(1)=log21-6=-6<0,f(2)=log22-5=-4<0,故函数f(x)在(1,2)不存在零点;
f(3)=log23-4<0,f(2)<0,故函数f(x)在(2,3)不存在零点;
f(3)<0,f(4)=log24-3=-1<0,故函数f(x)在(3,4)不存在零点;
f(5)=log25-2>log24-2=0,f(4)<0,故函数f(x)在(4,5)存在零点;
故选D.
答案:D
4.若函数f(x)的图象在R上连续不间断,且f(1)>0,f(2)<0,f(3)<0,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间(1,2)上有且只有1个零点
B.函数在区间(2,3)上一定没有零点
C.函数在区间(1,3)上一定有零点
D.函数在区间(2,3)上一定有零点
解析:因为函数f(x)的图象在R上连续不