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【考綱下載】
1.結合二次函數的圖象,了解函數的零點與方程根的聯系,判斷一元二次方程根的存在性及根的個數.
2.根據具體函數的圖象,能夠用二分法求相應方程的近似解.
1.函數的零點
(1)定義
對于函數y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的實數x叫做函數y=f(x)(x∈D)的零點.
(2)函數的零點與相應方程的根、函數的圖象與
3、x軸交點間的關系
方程f(x)=0有實數根?函數y=f(x)的圖象與x軸有交點?函數y=f(x)有零點.
(3)函數零點的判定(零點存在性定理)
如果函數y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有f(a)·f(b)<0,那么函數y=f(x)在區(qū)間(a,b)內有零點,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的根.
2.二次函數y=ax2+bx+c(a>0)的圖象與零點的關系
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函數
y=ax2+bx+c
(a>0)的圖象
與x軸的
交點
(x1,0),(x2,0)
4、
(x1,0)
無交點
零點個數
兩個
一個
零個
3.二分法的定義
對于在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷且f(a)·f(b)<0的函數y=f(x),通過不斷地把函數f(x)的零點所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.
1.函數的零點是函數y=f(x)與x軸的交點嗎?是否任意函數都有零點?
提示:函數的零點不是函數y=f(x)與x軸的交點,而是y=f(x)與x軸交點的橫坐標,也就是說函數的零點不是一個點,而是一個實數;并非任意函數都有零點,只有f(x)=0有根的函數y=f(x)才有零點.
2.若函數y=f(x)在區(qū)間(a,
5、b)內有零點,一定有f(a)·f(b)<0嗎?
提示:不一定,如圖所示,f(a)·f(b)>0.
3.若函數y=f(x)在區(qū)間(a,b)內,有f(a)·f(b)<0成立,那么y=f(x)在(a,b)內存在唯一的零點嗎?
提示:不一定,可能有多個.
1.(教材習題改編)下列函數圖象與x軸均有交點,其中不能用二分法求圖中函數零點的是( )
A B C D
解析:選C 由圖象可知,選項C所對應零點左右兩側的函數值的符號是相同的,故不能用二分法求解.
2.(教材習題改編)用二分法求函數y=f(x)在區(qū)間(2,4)上的近似解,驗證f(2)·f
6、 (4)<0,給定精確度ε=0.01,取區(qū)間(2,4)的中點x1==3,計算得f(2)·f(x1)<0,則此時零點x0所在的區(qū)間為( )
A.(2,4) B.(3,4)
C.(2,3) D.(2.5,3)
解析:選C ∵f(2)·f(4)<0,f(2)·f(3)<0,∴f(3)·f(4)>0,
∴零點x0所在的區(qū)間為(2,3).
3.函數f(x)=log2x+x-4的零點所在的區(qū)間是( )
A. B.(1,2) C.(2,3) D.(3, 4)
解析:選C 因為f(2)=log
7、22+2-4=-1<0,f(3)=log23-1>0,所以f(2)·f(3)<0,故零點所在的一個區(qū)間為(2,3).
4.函數f(x)=ex+3x的零點個數是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:選B 函數f(x)=ex+3x零點的個數,即為函數y=ex與y=-3x圖象交點的個數.在同一坐標系下畫出y=ex與y=-3x的圖象如圖.
故函數f(x)=ex+3x只有一個零點.
5.函數y=|x|-m有兩個零點,則m的取值范圍是________.
解析:在同一直角坐標系內,畫出y1=|x|和y2=m的圖象,如圖所示
8、,由于函數有兩個零點,故0
9、形確定x1,x2,x3的范圍,進而求出x1x2x3的范圍.
[解析] 由定義可知,f(x)=(2x-1)*(x-1)=
即f(x)=作出函數f(x)的圖象,如圖所示,
關于x的方程f(x)=m恰有三個互不相等的實根x1,x2,x3,即函數f(x)的圖象與直線y=m有三個不同的交點,則00時,-x2+x=m,即x2-x+m=0,∴x2+x3=1,
∴0
10、1.解決本題的關鍵有以下三點:
(1)根據新定義正確求出函數f(x)的解析式,并準確畫出其圖象;
(2)利用一元二次方程根與系數的關系及基本不等式確定x2x3的范圍;
(3)正確確定x1的取值范圍.
2.函數y=f(x)有零點?方程f(x)=0有實根?函數y=f(x)的圖象與x軸有交點.在解決函數與方程的問題時,要注意這三者之間的關系,在解題中充分利用這個關系與實際問題的轉化.
若定義在R上的函數f(x)滿足f(x+2)=f(x),且x∈[-1,1]時,f(x)=1-x2,函數g(x)=則方程f(x)-g(x)=0在區(qū)間[-5,5]上的解的個數為( )
A.5 B.7 C.8 D.10
解析:
選C 依題意得,函數f(x)是以2為周期的函數,在同一坐標系下畫出函數y=f(x)與函數y=g(x)的圖象,結合圖象得,當x∈[-5,5]時,它們的圖象的公共點共有8個,即方程f(x)-g(x)=0在區(qū)間[-5,5]上的解的個數為8.