内容正文:
第三章 函数 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 函数及其表示方法
1.1 函数的定义
一般地,给定两个非空实数集 与 ,以及对应关系 ,如果对于集合 中的每一个实数 ,在集合 中都有唯一确定的实数 与 对应,则称 为定义在集合 上的一个函数,记作 , ,其中 称为自变量, 称为因变量,自变量取值的范围(即数集 )称为这个函数的定义域,所有函数值组成的集合 称为函数的值域。
示例:, 中,集合 中的每一个实数 ,在 中都有唯一确定的实数 与它对应,因此 是定义在 上的一个函数。
注意:函数的这种定义强调的是”对应关系”,对应关系也可用其他小写英文字母如 , 等表示。
1.2 同一个函数的判定
更一般地,如果两个函数表达式表示的函数定义域相同,对应关系也相同(即对自变量的每一个值,两个函数表达式得到的函数值都相等),则称这两个函数表达式表示的就是同一个函数。例如 , 与 , 表示同一个函数。
示例: 与 :前者定义域为 ,后者定义域为 ,定义域不同,不是同一个函数。
注意:值得注意的是,这种函数的表示中,自变量与因变量用什么字母来表示是无关紧要的,例如函数 , 与 , 应该看成同一个函数。习惯上,人们总用 表示自变量, 表示因变量。
1.3 函数定义域的约定
在表示函数时,如果不会产生歧义,函数的定义域通常省略不写,此时就约定:函数的定义域就是使得这个函数有意义的所有实数组成的集合。
示例:在上述约定下,, 都可以表示函数 , 。
1.4 求函数定义域的依据
以下都是求函数定义域常用的依据:
(1)分式中分母不能为零;
(2)二次根式中的被开方数要大于或等于零。
示例: 有意义,要求 (被开方数大于或等于零,同时分母不为零),解得 ,所以函数的定义域为 。
1.5 函数的表示方法
前面我们所接触到的函数 中,绝大多数 都是用代数式(或解析式)来表示的,例如 ,这种表示函数的方法称为解析法。前面给出的关于中国创新指数的函数,实际上是用列表的形式给出了函数的对应关系,这种表示函数的方法称为列表法。前面给出的与心电图有关的函数,实际上是用图的形式给出了函数的对应关系,用函数的图像表示函数的方法称为图像法。
示例:中国创新指数的函数用列表法表示,可以看出 , ;若将其定义域记为 ,值域记为 ,则 。
1.6 函数的图像
一般地,将函数 , 中的自变量和对应的函数值 ,分别看成平面直角坐标系中点的横坐标与纵坐标,则满足条件的点 组成的集合 称为函数的图像,即
这就是说,如果 是函数 的图像,则图像上任意一点的坐标 都满足函数关系 ;反之,满足函数关系 的点 都在函数的图像 上。
示例:一次函数 的图像是一条直线,又易知图像过点 和 ,所以容易作出它的图像。
1.7 描点作图法
从理论上来说,要作出一个函数的图像,只需描出所有点即可。但是,很多函数的图像都由无穷多个点组成,描出所有点并不现实,因此,实际作图时,经常先描出函数图像上一些有代表性的点,然后再根据有关性质作出函数图像,这称为描点作图法。
示例:作函数 的图像,函数的定义域为 ,由 在 时有解可知函数的值域为 ,通过描点作图法可以作出它的图像。
1.8 分段函数
如果一个函数,在其定义域内,对于自变量的不同取值区间,有不同的对应方式,则称其为分段函数。
示例:阶梯水价问题中,年用水量 时, 则 , 则 , 是分段函数。
1.9 取整函数
设 为任意一个实数, 是不超过 的最大整数,例 5 中的函数通常称为取整函数,记作 ,其定义域是 ,值域是 。这个函数早在 18 世纪就被”数学王子”高斯提出,因此也被称为高斯取整函数。
图1:取整函数的图像
示例:, , , 。
1.10 常数函数
在以后的学习中,我们还会碰到值域只有一个元素的函数,这类函数通常称为常数函数,也就是说,常数函数中所有自变量对应的函数值都相等。例如 , 是一个常数函数,它的值域是 ,图像是一条垂直于 轴的直线。
示例:, 的值域为 ,是常数函数,其图像是 轴。
1.11 狄利克雷函数
函数 被称为狄利克雷函数。可以看出,狄利克雷函数的定义域为 ,值域为 ,但它的图像不能形象地展示出来。
示例:,所以 ;,所以 。
1.12 待定系数法
由上可以看出,函数可以通过多种方式表示,而且函数的解析式也具有多种形式,在确定函数的解析式时,可以借助方程或方程组的知识,使用待定系数法完成。
示例:已知二次函数的图像过点 , , ,设函数解析式为 (),则 , , ,由此可解得 , , ,因此所求函数解析式为 。
2. 函数的单调性
2.1 增函数与减函数
一般地,设函数 的定义域为 ,且 :
(1)如果对任意 , ,当 时,都有 ,则称 在 上是增函数(也称在 上单调递增);
(2)如果对任意 , ,当 时,都有 ,则称 在 上是减函数(也称在 上单调递减)。
图2:增函数与减函数的示意图
示例:由增函数和减函数的定义可知, 在 上是增函数; 在 上是减函数,在 上也是减函数。
2.2 函数的单调性与单调区间
两种情况下,都称函数在 上具有单调性(当 为区间时,称 为函数的单调区间,也可分别称为单调递增区间或单调递减区间)。
示例: 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 。
2.3 函数的最大值与最小值
一般地,设函数 的定义域为 ,且 :如果对任意 ,都有 ,则称 的最大值为 ,而 称为 的最大值点;如果对任意 ,都有 ,则称 的最小值为 ,而 称为 的最小值点。最大值和最小值统称为最值,最大值点和最小值点统称为最值点。
不难看出,如果函数有最值而且函数的单调性容易求出,则可利用函数的单调性求出函数的最值点和最值。
示例:判断函数 , 的单调性,任取 , 且 ,则 ,所以这个函数是增函数,因此当 时,有 ,从而这个函数的最小值为 ,最大值为 。
2.4 直线的斜率
我们已经知道,两点确定一条直线,在平面直角坐标系中,这一结论当然也成立。一般地,给定平面直角坐标系中的任意两点 , ,当 时,称
为直线 的斜率;当 时,称直线 的斜率不存在。直线 的斜率反映了直线相对于 轴的倾斜程度。
示例:过点 , 的直线斜率为 ;过点 , 的直线斜率不存在。
2.5 三点共线的判定
不难看出,平面直角坐标系中的三个点共线,当且仅当其中任意两点确定的直线的斜率都相等或都不存在。
示例:, , 三点,, ,任意两点确定的直线斜率都相等,所以三点共线。
2.6 函数的平均变化率
若记 ,相应的 ,则当 时,斜率可记为 。
一般地,当 时,记 , , (即 ),称
为函数 在区间 ( 时)或 ( 时)上的平均变化率。
图3:函数图像上两点连线的斜率与平均变化率
示例:对于函数 ,对任意 , 且 ,有 ,因此 在 上是减函数。
2.7 单调性与平均变化率的关系
可以看出,函数递增的充要条件是其图像上任意两点连线的斜率都大于 ,函数递减的充要条件是其图像上任意两点连线的斜率都小于 。
一般地,若 是函数 的定义域的子集,对任意 , 且 ,记 , ,则:
(1) 在 上是增函数的充要条件是 在 上恒成立;
(2) 在 上是减函数的充要条件是 在 上恒成立。
示例:求证:函数 在区间 和 上都是减函数。设 ,那么 ,如果 , ,则 ,此时 ,所以函数在 上是减函数;同理,函数在 上也是减函数。
2.8 一次函数的单调性与线性函数
因此,一次函数的单调性取决于 的符号:当 时,一次函数在 上是增函数;当 时,一次函数在 上是减函数。
例 4 说明,一次函数 () 的图像上任意两点确定的直线斜率均为 ,这实际上也说明了一次函数的图像一定是直线,不仅如此,此时从 还可以看出,,这就意味着在一次函数中, 与 成正比,且比例系数为 。特别地,当自变量每增大一个单位时,因变量增大 个单位,而且可以证明,只有一次函数才具有这个性质,事实上,如果 ,设 时函数值为 ,则 ,即 ,因此一定是一次函数,正因为如此,一次函数也经常被称为线性函数。
示例: 中 ,所以它在 上是减函数;自变量每增大 个单位,函数值减小 个单位。
2.9 二次函数的单调性
用类似的方法可以证明,二次函数 () 的单调性为:
的取值
单调递减区间
单调递增区间
最值情况
没有最大值,有最小值
没有最小值,有最大值
当然,这一结论也可以从二次函数的图像是关于 对称的抛物线与开口方向看出来。
示例:证明函数 在 上是减函数,在 上是增函数,并求这个函数的最值。设 ,则 。当 , 时,有 ,从而 ,因此 在 上是减函数;当 , 时,有 ,从而 ,因此 在 上是增函数。由函数的单调性可知函数没有最大值;而且,当 时,有 ,当 时,不等式也成立,因此 是函数的最小值。
3. 函数的奇偶性
3.1 偶函数
一般地,设函数 的定义域为 ,如果对 内的任意一个 ,都有 ,且
则称 为偶函数。
图4:偶函数 与 的图像
示例::因为函数的定义域为 ,所以 时,,又因为 ,所以函数 是偶函数。
3.2 偶函数图像的特征
我们知道,点 与 都是函数 图像上的点,按照偶函数的定义,点 又可以写成 ,因此点 和点 关于 轴对称,所以偶函数的图像关于 轴对称;反之,结论也成立,即图像关于 轴对称的函数一定是偶函数。
示例: 的图像关于 轴对称,因此 是偶函数。
3.3 奇函数
一般地,设函数 的定义域为 ,如果对 内的任意一个 ,都有 ,且
则称 为奇函数。奇函数的图像关于原点对称。
图5:奇函数 与 的图像
示例::因为函数的定义域为 ,所以 时,,又因为 ,所以函数 是奇函数。
3.4 奇函数图像的特征
奇函数的图像特征也可按照下述方式得到:点 与 都是函数 图像上的点,如果 是奇函数,则点 又可以写成 ,因此点 和点 关于原点对称,所以奇函数的图像关于原点对称;反之,结论也成立,即图像关于原点对称的函数一定是奇函数。
示例: 的图像关于原点对称,因此 是奇函数。
3.5 函数的奇偶性
如果一个函数是偶函数或是奇函数,则称这个函数具有奇偶性。可以看出,当 是正整数时,函数 是偶函数,函数 是奇函数。
示例: 是偶函数, 是奇函数; 因为 , , 且 ,既不是奇函数也不是偶函数(也可说成 是非奇非偶函数)。
3.6 定义域不关于原点对称与奇偶性
例 1(4)说明,设函数 的定义域为 ,如果存在 ,但 ,即函数 的定义域不关于原点对称,则 既不是奇函数也不是偶函数。
示例:, :因为函数的定义域为 ,而 ,但 ,所以函数 , 是非奇非偶函数。
3.7 奇函数的性质
已知奇函数 的定义域为 ,且 ,则 。
示例:证明:因为 是奇函数,所以 ,即 ,所以 ,因此 。
3.8 函数奇偶性的应用
因为函数的奇偶性描述了函数图像具有的对称性,所以利用函数的奇偶性能简化函数性质的研究。如果知道一个函数是奇函数或是偶函数,那么其定义域能分成关于原点对称的两部分,得出函数在其中一部分上的性质和图像,就可得出这个函数在另一部分上的性质和图像。
示例:已知函数 满足 ,如果 是偶函数,则 ;如果 是奇函数,则 。
3.9 奇偶性与单调性的关系
不难看出,如果 是偶函数,那么其在 与 时的单调性相反;如果 是奇函数,那么其在 与 时的单调性相同。
示例:偶函数 在 上单调递增,在 上单调递减,单调性相反;奇函数 在 与 上都单调递增,单调性相同。
4. 函数与方程、不等式之间的关系
4.1 函数的零点
一般地,如果函数 在实数 处的函数值等于零,即 ,则称 为函数 的零点。
示例: 的零点为 ,因为 。
4.2 零点与方程、不等式解集的关系
不难看出, 是函数 零点的充分必要条件是, 是函数图像与 轴的公共点,因此,由函数的图像可以方便地看出函数值等于 的方程的解集,以及函数值与 比较相对大小的不等式的解集。
依照零点的定义可知,求函数 的零点,实质上就是要解方程 ,而且只要得到了这个方程的解集,就可以知道函数图像与 轴的交点,再根据函数的性质等,就能得到类似 不等式的解集。
图6:由函数图像写方程、不等式的解集
示例:如图 6 所示是函数 的图像, 的解集为 , 的解集为 , 的解集为 。
4.3 二次函数的零点与判别式
一般地,由一元二次方程解集的情况可知,对于二次函数 ():
方程 的解集
零点情况
图像与 轴
有两个元素 ,
, 是 的两个零点
有两个公共点 ,
只有一个元素
是 唯一的零点
有一个公共点
没有实数根
无零点
没有公共点
更进一步,可以由二次函数的图像得到对应的不等式的解集。
示例:利用函数求不等式 的解集:设 ,令 ,得 ,即 ,从而 或 。因此, 和 都是函数 的零点,从而 的图像与 轴相交于 和 ,又因为函数图像是开口向上的抛物线,所以可以作出函数图像的示意图。由图可知,所求解集为 。
4.4 函数零点存在定理
函数零点存在定理:如果函数 在区间 上的图像是连续不断的,并且 (即在区间两个端点处的函数值异号),则函数 在区间 中至少有一个零点,即存在 , 。
示例:求证:函数 至少有一个零点。因为 , ,所以 ,因此 , ,即结论成立。
4.5 函数图像的连续性
一般地,解析式是多项式的函数的图像都是连续不断的。需要注意的是,反比例函数 的图像不是连续不断的。
示例:一次函数、二次函数的图像都是连续不断的;反比例函数 的图像在 处断开,它的图像不是连续不断的。
4.6 二分法
上述这种求函数零点近似值的方法称为二分法。在函数零点存在定理的条件满足时(即 在区间 上的图像是连续不断的,且 ),给定近似的精度 ,用二分法求零点 的近似值 ,使得 的一般步骤如下:
第一步 检查 是否成立,如果成立,取 ,计算结束;如果不成立,转到第二步。
第二步 计算区间 的中点 对应的函数值,若 ,取 ,计算结束;若 ,转到第三步。
第三步 若 ,将 的值赋给 (用 表示,下同),回到第一步;否则必有 ,将 的值赋给 ,回到第一步。
示例:求 在区间 中零点 的近似值,使误差小于 :取区间 的中点作为 的近似值,误差小于 ;取 的中点 ,因为 且 ,零点所在区间为 ;取中点 ,因为 且 ,零点所在区间为 ,此时区间长度为 ,取 ,误差小于 。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 抽象函数奇偶性的构造判定
设 的定义域关于原点对称,则 是偶函数, 是奇函数, 是偶函数。
1.2 奇函数在对称区间上的最值
若奇函数 在区间 上的最大值为 、最小值为 ,则 在对称区间 上的最大值为 、最小值为 。
【使用提醒】两区间必须关于原点对称,且函数在这两个区间上都确实取得最值。
1.3 偶函数在对称区间上的最值
若偶函数 在区间 上的最大值为 、最小值为 ,则 在对称区间 上的最大值仍为 、最小值仍为 。
1.4 图像关于直线 对称的代数表征
对定义域内任意 成立,等价于函数图像关于直线 对称;更一般地, 等价于图像关于直线 对称。
1.5 图像关于点 对称的代数表征
对定义域内任意 成立,等价于函数图像关于点 对称。
1.6 轴对称与单调性的关系
若函数图像关于直线 对称,则函数在 与 上的单调性相反。
1.7 中心对称与单调性的关系
若函数图像关于点 对称,则函数在 与 上的单调性相同。
1.8 多项式函数的奇偶性与系数
定义域为 的多项式函数为偶函数,等价于所有奇次项系数都为 ;为奇函数,等价于所有偶次项系数与常数项都为 。
【使用提醒】仅对定义域为 的多项式函数直接适用;一般函数仍须用 与 的关系判断。
1.9 二次函数等值点与对称轴
二次函数 () 中,若 且 ,则 ,即 , 关于对称轴 对称。
1.10 由零点写二次函数的解析式
若二次函数 的两个零点为 , ,则可设 (),再用其余条件求出 。
【使用提醒】只适用于二次函数;若题目只给出一个零点,需考虑重根()情形。
1.11 零点存在定理的逆用与陷阱
连续函数在区间 上满足 ,则区间内至少有一个零点;但 时仍可能有零点(可能有 个),不能据此断定无零点。
1.12 奇函数与偶函数的和、积
奇函数与奇函数的积是偶函数,奇函数与偶函数的积是奇函数,偶函数与偶函数的积是偶函数;非零的奇函数与非零的偶函数的和既不是奇函数也不是偶函数。
1.13 取整函数的常用性质
;();当 时 ,当 时 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 求函数定义域三步法
先列约束条件(分式的分母不为零、偶次根式的被开方数大于或等于零等),再解不等式(组),最后把解集写成区间或集合的形式。如求 的定义域:由 得 ,所以定义域为 。
2.2 方程法求函数的值域
把值域中的元素 看作参数,令 ,把问题转化为”关于 的方程有解”的条件,由此得出 的取值范围。如求 的值域:令 ,则 或 ,解得 ,所以值域为 。
2.3 判断两个函数是否同一函数
先比较定义域,定义域不同可直接否定;定义域相同时,再化简解析式、比较对应关系,表示自变量的字母不影响判断。如 与 :定义域虽然都是 ,但 ,当 时 ,对应关系不同,不是同一个函数。
2.4 用定义证明函数单调性的四步
取值(任取 , ,且 )→ 作差(计算 )→ 变形(因式分解、通分、配方,化为积或商的形式)→ 判号定论(根据符号与增减定义下结论)。如证明 在 上是增函数:,由 , 知 ,故 ,又 ,所以 ,得证。
2.5 图象法解不等式 与
先画出函数图像并标出零点,图像在 轴上方的部分对应 ,下方对应 ,与 轴的交点处 ,按段读出解集。如 的零点为 , , ,由示意图可得 的解集为 , 的解集为 。
2.6 二次函数在闭区间上的最值
先算对称轴 ,再比较 与区间 的位置: 或 时,最值在区间端点处; 时,顶点处取得一个最值,另一个最值在离对称轴较远的端点处,实际比较 , , 即可。
2.7 由二次函数的单调性求参数范围
借助”含对称轴的不等式”列式: 时, 在 上递减等价于 ,在 上递增等价于 。如 在 上是减函数,则 ,解得 。
2.8 换元法求函数解析式
已知 求 :令 ,反解出 ,代入得 ,再把字母改写为 ;若能看出 是 的表达式,可先用配凑法。如已知 ,令 ,则 ,,所以 。
2.9 用二分法求零点近似值的操作要点
先确认区间端点函数值异号且图像连续不断,然后循环执行:检查区间长度是否已达到精度、取中点并计算中点函数值、按端点符号把零点锁定在一半区间内。如求 零点的近似值:由 从区间 出发,逐次取中点 , , 缩半区间。
3. 函数性质运用小技巧
技巧
要点
示例
定义域先行
讨论任何函数性质前先求定义域, 是否有意义取决于 是否在定义域内
判定 是奇函数且 后,才得
奇函数过原点
定义域含 的奇函数,图像必过原点,可用于速判
的图像过点
同一函数三查
一查定义域、二查对应关系(先化简)、表示字母不影响判断
与 定义域不同,不是同一个函数
图像平移速判
的图像向左平移 个单位(), 的图像向上平移 个单位
的图像由 向右平移 个单位得到
单调区间不能求并
相邻的单调区间之间不能用”“连接,应用逗号或”和”连接
的递减区间是 和
零点式设解析式
已知二次函数的两个零点,可设交点式简化待定系数
零点为 , 时设
奇偶性先看定义域
定义域不关于原点对称,直接判非奇非偶,不必算
, 是非奇非偶函数
取整放缩
用 估计含取整号的式子的范围,且
估计
4. 常见考试模型
4.1 分段函数与阶梯计价模型
公式:按用量分档,每一档内为一次函数 ,常写成 的形式。
限定:自变量的取值范围要与实际情境相符(如用水量非负),每档端点归属(开或闭)按题意确定。
示例:如阶梯水价: 时 ; 时 。
4.2 二次函数最值模型(利润、面积)
公式:设自变量列出二次函数 ,顶点 即为最大(小)值点;配方成 形式后可直接读出最值。
限定:顶点横坐标必须落在自变量允许的范围内,否则最值在区间端点处取得。
示例:如客房租金总收入 ,当每间房单价提高 个 元(即提到 元)时,每天租金总收入最高,为 元。
4.3 一次函数线性预测模型
公式:某一量每一期等量增加(减少)时,,其中 为经过的期数, 为每期的等量增减量, 为期初值。
限定:模型只在题设的预测范围内有效,向外推测需要说明理由。
示例:如城镇常住人口 年为 亿,每年等量增加, 年(第 年)为 亿,则 ,,估算 年(第 年)为 亿。
4.4 平均成本模型
公式:总成本 时,平均成本 (),当 , 时可用基本不等式求最小值, 时等号成立。
限定:需 ,且取等条件 必须落在实际允许的产量范围内。
示例:如 ,则 ,当 时等号成立,平均成本最小,最小值为 。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:求定义域只列一个条件,漏掉”分母不为零”
典例:求函数 的定义域。
错解:由 得 ,所以函数的定义域为 。
正解:要使函数有意义,需同时满足 解得 且 ,所以函数的定义域为 。
原因:条件遗漏。求定义域时要同时列出解析式中的全部约束:二次根式要求被开方数大于或等于零,分式还要求分母不为零。学生只盯着”新出现”的根式条件列不等式,把分母当成了背景,漏掉了 。凡是解析式中同时出现根式与分式(或分母含有自变量),必须逐条列约束,再取交集。
易错点 2:判断同一函数只看化简后的解析式,漏掉定义域
典例:判断函数 与 是否为同一个函数。
错解:因为 ,两个函数的解析式相同,所以它们是同一个函数。
正解: 的定义域为 , 的定义域为 ,两个函数的定义域不同,所以它们不是同一个函数。
原因:概念理解错误。学生把”化简后解析式相同”直接等同于”同一个函数”,忽略了定义域是函数本身的一部分。判断两个函数是否同一个函数,必须定义域与对应关系都相同,定义域不同时可直接否定,无需再比较解析式;表示自变量的字母不同则不影响判断。
易错点 3:用特殊值代替”任意”证明单调性
典例:求证:函数 在 上是增函数。
错解:因为 ,,,函数值越来越大,所以 在 上是增函数。
正解:任取 , ,且 ,则
由 , 且 ,得 ,,所以 ,从而 ,即 。因此 在 上是增函数。
原因:概念理解错误。增函数的定义是对区间内”任意”两个自变量都成立的全称命题,代入几个特殊值算出函数值增大,只是归纳了有限种情形,既覆盖不了区间内的所有数,也不构成证明。用定义证明单调性必须走完”取值—作差—变形—判号”四步,其中”任取”与”判号”两步不可省略;作差后必须把差变形到能确定符号的形式再下结论。
易错点 4:判断奇偶性漏看定义域是否关于原点对称
典例:判断函数 , 是否具有奇偶性。
错解:因为 ,所以 是偶函数。
正解:函数 的定义域为 ,取 ,但 ,定义域不关于原点对称,所以 既不是奇函数也不是偶函数。
原因:条件遗漏。判断奇偶性的第一步是检查定义域是否关于原点对称,只有定义域关于原点对称,才有必要继续计算 。学生把”验证 与 的关系”当成了全部流程,忽略了定义中”对 内的任意一个 ,都有 “这个大前提,属于跳步使用定义。
易错点 5:有奇偶性条件却按单调性比较函数值大小
典例:已知函数 是偶函数,且满足 ,比较 与 的大小。
错解:因为 ,所以 ,从而 。
正解:因为 是偶函数,所以 ,因此 ,,从而由条件 可知 。
原因:思维定势。学生看到”“就按增函数处理,默认 单调递增,既没有用到题设的”偶函数”条件,也与已知 自相矛盾。已知奇偶性比较函数值大小时,应先用 或 把负自变量转化到已知条件的一侧,再作比较;题目没有给出单调性时,不能由自变量的大小推断函数值的大小。
易错点 6:把零点存在定理当成充要条件使用
典例:判断命题的真假:若函数 的图像是连续不断的,且在区间 上有 ,则函数 在区间 中一定没有零点。
错解:真命题。因为 与 同号,函数值不会经过 ,所以区间内一定没有零点。
正解:假命题。例如函数 在 上的图像连续不断,且 ,,满足 ,但 ,在区间 中有两个零点。所以 时仍可能有零点。
原因:概念混淆。零点存在定理是由”端点异号”推出”至少有一个零点”,是充分条件而不是充要条件;端点同号时,函数图像仍可能与 轴相交两次(函数值正、负、正变化),零点个数为偶数。学生把定理逆过来当成判定工具,根源在于只记住了”异号有零点”的形式,没有理解定理的逻辑方向。
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