内容正文:
4.5 函数的应用(二)
4.5.1 函数的零点与方程的解
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判断下列方程是否有实根,有几个实根?
对应函数
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第二级
第三级
第四级
第五级
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一、函数零点的概念
1.我们已经学习过二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点,它是指使得ax2+bx+c=0的实数x.
(1)二次函数的零点是几何中的“点”吗?
提示:不是,二次函数的零点是一个实数.
提示:f(x),g(x),h(x)都存在,p(x)不存在.
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2.填空:
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.
辨析:下列结论正确的是
(1)函数f ( x) = x -1的零点是(1 , 0) ;
(2)函数f ( x) = x -1的零点是1 ;
(3)函数f ( x) = x -1的零点是x =1 .
(2)(3)
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3.函数y=2x-5,y=x2-3x+2,y=2x-1,y=ln(x-2)的零点分别是什么?
它们的图象与x轴的交点坐标分别是什么?
方程2x-5=0,x2-3x+2=0,2x-1=0,ln(x-2)=0的解与它们有何关系?
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4.填空: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.
答案:B
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二、函数零点存在定理
1.给出下列函数图象,根据图象分析判断:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)如果函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,且f(a)f(b)<0,那么f(x)在区间(a,b)内是否一定有零点?有多少个零点?
提示:一定有,至少有一个.
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(2)如果函数f(x)在区间[a,b]上的图象不连续,但f(a)f(b)<0,那么f(x)在区间(a,b)内是否一定有零点?
提示:不一定.
二、函数零点存在定理
1.给出下列函数图象,根据图象分析判断:
(1)
(2)
(3)
(4)
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(3)如果函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,但f(a)f(b)>0,那么f(x)在区间(a,b)内是否一定有零点?
提示:不一定.
二、函数零点存在定理
1.给出下列函数图象,根据图象分析判断:
(1)
(2)
(3)
(4)
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2.填空:函数零点存在定理
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,且有 f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得 f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
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3.做一做:若函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,且f(a)f(b)>0,则函数f(x)在区间(a,b)内( )
A.必有唯一零点 B.一定没有零点
C.必有无数个零点 D.可能有两个零点
解析:当函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,但f(a)f(b)>0时,f(a)在区间(a,b)内的零点情况不确定,可以没有零点,也可能有零点,有零点的话,其个数也不确定.
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(5)若y=f(x)在区间[a,b]上的图象连续,且是单调函数,则f(x)在区间(a,b)内至多有一个零点.( √ )
【思考辨析】 判断
(1)所有的函数都有零点.( × )
(2)若方程f(x)=0有两个不相等的实根x1,x2,则函数y=f(x)的零点为(x1,0),(x2,0).( × )
(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,则一定有f(a)·f(b)<0. ( )
(4)若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象连续,且在区间(a,b)内没有零点,则一定有f(a)·f(b)>0.( √ )
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探究一 求函数的零点
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求函数零点的基本方法
(1)求函数的定义域; (2)令f(x)=0,求出x的值;
(3)判断x的值是否符合函数的定义域,若符合,则其即为函数的零点.
【变式训练1】 若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-1,4,则函数g(x)=bx-a的零点是 .
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探究二 求函数零点所在的区间
A.(3,4) B.(2,e) C.(1,2) D.(0,1)
(2)根据表格内的数据,可以断定方程ex-x-3=0的一个解所在的区间是( )
A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)
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解析:(1)因为f(1)=ln 2- <0,f(2)=ln 3-1>0,且函数f(x)在区间(0,+∞)内的图象连续不断,
所以函数的零点所在区间为(1,2).
(2)构造函数f(