内容正文:
第二课时 零点的存在性及其近似值的求法
选题明细表
知识点、方法
题号
函数零点存在定理的理解及应用
1,3,4,5,7
二分法概念的理解
2,6,8
二分法求零点近似值
9,10,11
二分法的实际应用
12
基础巩固
1.函数f(x)=x3-2x-3一定存在零点的区间是( B )
A.(2,+∞) B.(1,2)
C.(0,1) D.(-1,0)
解析:因为f(x)=x3-2x-3,
所以f(1)=-4<0,f(2)=1>0,
由函数零点存在定理可知,函数在(1,2)上一定存在零点.故选B.
2.用二分法求函数f(x)在(a,b)内的唯一零点时,精度为0.001,则结束计算的条件是( B )
A.|a-b|<0.1 B.|a-b|<0.001
C.|a-b|>0.001 D.|a-b|=0.001
解析:据二分法的步骤知当区间长度|b-a|小于精度ε时,便可结束计算.故选B.
3.(多选题)若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( AD )
A.-2 B.0 C.1 D.-3
解析:f(x)=x+(a∈R)的图像在(1,2)上是连续不断的,逐个选项代入验证,当a=-2时,f(1)=1-2=-1<0,f(2)=2-1=1>0,故f(x)在区间(1,2)上有零点,A正确;同理验证其他选项,可知D也正确.故选AD.
4.已知函数f(x)的图像是连续的,x,f(x)的对应值表如下:
x
3
4
5
6
7
8
f(x)
123.56
21.45
-7.82
-11.57
53.76
126.49
则函数f(x)在区间[3,8]内的零点至少有( A )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:根据函数零点存在定理可知,函数f(x)在区间(4,5),(6,7)内至少各存在一个零点,故函数f(x)在区间[3,8]内至少有2个零点.故
选A.
5.已知函数f(x)在区间[a,b]上单调,且图像是连续不断的,若f(a)f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上( D )
A.至少有一实数根
B.至多有一实数根
C.没有实数根
D.必有唯一的实数根
解析:由题意知函数f(x)的图像在区间[a,b]上是连续不断的.因为f(a)f(b)<0,所以函数f(x)在区间[a,b]上至少有一个零点.又因为函数f(x)在区间[a,b]上是单调函数,所以函数f(x)在区间[a,b]上至多有一个零点.故函数f(x)在区间[a,b]上有且只有一个零点,即方程f(x)=0在区间[a,b]上有唯一的实数根.故选D.
6.用二分法研究函数f(x)=x3+3x-1的零点时,第一次经过计算得f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈ ,第二次应计算 .
解析:因为f(0)<0,f(0.5)>0,所以x0∈(0,0.5),故第二次应计算f(0.25).
答案:(0,0.5) f(0.25)
能力提升
7.(多选题)(2021·河北石家庄高一期末)已知函数f(x)在区间(0,3)上有两个零点,且都可以用二分法求得,其图像是连续不断的,若f(0)>0,f(1)f(2)f(3)<0,则下列命题正确的是( ABD )
A.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(1,2)内
B.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(1,2)和(2,3)内
C.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(2,3)内
D.函数f(x)的两个零点不可能同时在区间(1,2)内
解析:因为函数f(x)在区间(0,3)上有两个零点,且都可以用二分法求得,其图像是连续不断的,
所以零点两侧函数值异号,
又f(0)>0,f(1)f(2)f(3)<0,
所以f(3)>0,f(1)f(2)<0.
若f(1)>0,f(2)<0,可得f(2)f(3)<0,f(1)f(2)<0,即此时函数f(x)的两个零点分别在区间(1,2)和(2,3)内,故B正确;
若f(1)<0,f(2)>0,则f(0)f(1)<0,f(1)f(2)<0,即此时函数f(x)的两个零点分别在区间(0,1)和(1,2)内,故A正确.
综上两种情况,可知选项C错误,D正确.故选ABD.
8.已知 f(x)=x2+6x+c有零点,但不能用二分法求出,则c的值是( A )
A.9 B.8 C.7 D.6
解析:函数f(x)=x2+6x+c有零点,但不能用二分法求出,说明此二次函数图像与x轴只有一个交点,
即Δ=36-4c=0,解得c=9.
故选A.
9.已知函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[a,b],都有<0,且f(a)f(b)<0.在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在的区间为[a,b],[