3.2 第二课时 零点的存在性及其近似值的求法 同步练习-2026-2027学年高一上学期数学人教B版必修第一册
2026-08-05
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摘要:
**基本信息**
聚焦零点存在性定理及二分法,通过基础巩固、方法应用、综合拓展三层设计,实现从概念理解到创新应用的递进,培养数学推理与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|零点存在性判定、二分法概念|选择填空结合(题1-6),如二分法适用条件判断,强化概念辨析|
|中档|二分法步骤、二次函数零点分布|表格操作与解答题(题7-9),如二分法逐次计算填表,训练方法应用|
|提升|函数性质综合、新定义问题|跨知识点综合题(题10-14),如奇函数零点与不动点问题,发展创新思维|
内容正文:
第二课时 零点的存在性及其近似值的求法
1.用二分法求如图所示函数f(x)的零点时,不可能求出的零点是( )
A.x1 B.x2
C.x3 D.x4
2.函数f(x)=x2-的零点所在的区间为( )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
3.若函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,且f(0)>0,f(1)>0,f(2)<0,则y=f(x)有唯一零点需满足的一个必要条件是( )
A.f(3)<0
B.函数f(x)在定义域内是增函数
C.f(3)>0
D.函数f(x)在定义域内是减函数
4.已知函数f(x)=ax2+2x+2a+1的两个零点分别在(0,1)和(1,2)内,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(多选)对于方程x3+x2-2x-1=0,则下列判断中正确的有( )
A.在(-2,-1)内有实数根
B.在(-1,0)内有实数根
C.在(1,2)内有实数根
D.在(-∞,+∞)内没有实数根
6.函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法求出,则a,b的关系是 .
7.求函数f(x)=x3-x-1在区间(1,1.5)内的一个零点(精确度ε=0.1),用“二分法”逐次计算列表如下:
端(中)点的值
中点函数值符号
零点所在区间
|an-bn|
(1,1.5)
0.5
1.25
f(1.25)<0
(1.25,1.5)
0.25
1.375
f(1.375)>0
(1.25,1.375)
0.125
1.312 5
f(1.312 5)<0
(1.312 5,1.375)
0.062 5
则函数零点的近似值为 .
8.已知函数f(x)=x2+x+a在区间(0,1)上有零点,则实数a的取值范围是 .
9.已知二次函数f(x)=x2-2ax+4,求下列条件下实数a的取值范围.
(1)零点均大于1;
(2)一个零点大于1,一个零点小于1;
(3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内.
10.方程|x|-=0(a>0)的零点有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.至少1个
11.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,则方程f(x)=x-2解的个数为 .
12.已知函数f(x)=,g(x)=x-1.若函数h(x)=f(x)-λg(x)在区间(2,3)上存在零点,求正实数λ的取值范围.
13.用二分法求方程x3-8=0在区间(2,3)内的近似解至少经过 次“二分”后精确度能达到0.01.
14.对于函数f(x),若存在x0,使f(x0)=x0成立,则称x0为函数f(x)的不动点,已知f(x)=x2+bx+c.
(1)若f(x)的两个不动点为-3,2,求函数f(x)的零点;
(2)当c=b2时,函数f(x)没有不动点,求实数b的取值范围.
第二课时 零点的存在性及其近似值的求法
1.C 观察图象可知:点x3的附近两旁的函数值都为负值,∴点x3不能用二分法求,故选C.
2.C 当x<0时,f(x)>0恒成立,当x>0时,f(x)单调递增.f(1)=-1<0,f(2)=3>0,根据函数零点存在定理,f(x)的零点所在的区间是(1,2).故选C.
3.A ∵f(0)>0,f(1)>0,f(2)<0,∴f(x)在(1,2)上一定有零点x0,且图象是一条连续不断的曲线.若要保证只有一个零点,只需x<x0上f(x)>0且x>x0上f(x)<0,如图所示,∴f(x)在定义域内不一定单调,但f(3)<0.故选A.
4.D 因为函数f(x)=ax2+2x+2a+1的两个零点分别在(0,1)和(1,2)内,所以f(0)f(1)<0且f(2)f(1)<0,所以解得-1<a<-,即a∈.故选D.
5.ABC 设f(x)=x3+x2-2x-1,则f(-2)=-1<0,f(-1)=1>0,f(0)=-1<0,f(1)=-1<0,f(2)=7>0,根据零点存在定理,则f(x)在(-2,-1),(-1,0),(1,2)内均有零点.故选A、B、C.
6.a2=4b 解析:∵函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法,∴函数f(x)=x2+ax+b图象与x轴相切.∴Δ=a2-4b=0.∴a2=4b.
7.1.312 5(答案不唯一,取[1.312 5,1.375]内的任一值均可)解析:∵精确度ε=0.1,由表可知|1.375-1.312 5|=0.062 5<0.1,∴此函数的零点x0∈[1.312 5,1.375].
∴函数零点的近似值为1.312 5.
8.(-2,0) 解析:函数f(x)=x2+x+a的图象的对称轴方程为x=-,故函数在区间(0,1)上单调递增,再根据函数f(x)在(0,1)上有零点,可得解得-2<a<0.
9.解:(1)由题可得方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在定理,得解得2≤a<.
(2)由题可得方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在定理,得f(1)=5-2a<0,解得a>.
(3)由题可得方程x2-2ax+4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的单调性与零点存在性定理,得解得<a<.
10.A |x|-=0⇒|x|=,令f(x)=|x|,g(x)=(a>0),作出两个函数的图象,如图,从图象可以看出,交点只有1个.故选A.
11.3 解析:当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(-x)2+4x,因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以-f(x)=f(-x)=x2+4x,所以f(x)=-x2-4x,
所以f(x)=
令g(x)=f(x)-x+2,
所以g(x)=
由y=g(x)的图象知,y=g(x)有3个零点,所以方程f(x)=x-2解的个数为3.
12.解:函数h(x)=f(x)-λg(x)=-λ(x-1),
因为y=在区间(2,3)上单调递减,又λ>0,所以y=-λ(x-1)在区间(2,3)上单调递减,所以h(x)在区间(2,3)上单调递减,若h(x)在区间(2,3)上存在零点,则⇒⇒<λ<.
故λ的取值范围是.
13.7 解析:∵区间(2,3)的长度为1,当6次二分后区间长度为=>=0.01,不满足精确度要求,当7次二分后区间长度为=<=0.01,满足精确度要求,故要至少经过7次二分后精确度能达到0.01.
14.解:(1)由题意知f(x)=x有两根,
即x2+(b-1)x+c=0有两根,分别为-3,2.
∴∴
从而f(x)=x2+2x-6.
由f(x)=0,得x1=-1-,x2=-1+.
故f(x)的零点为-1+,-1-.
(2)若c=,则f(x)=x2+bx+,
又f(x)无不动点,即方程x2+bx+=x无解,
化简得方程x2+(b-1)x+=0无解,
∴Δ=(b-1)2-b2<0,即-2b+1<0,∴b>.
故b的取值范围是.
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