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3.1 函数与方程,31.1 方程的根与函数的零点,复习 1方程的根与函数的零点 (1)函数零点的概念 对于函数yf(x),我们把使f(x)0的实数x叫函数yf(x)的零点函数的零点是一个实数,(2)方程的根与函数零点的关系 求函数yf(x)的零点,就是求方程f(x)0的实数根方程f(x)0有实数根函数yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点 2函数零点的判断 如果函数yf(x)在区间a,b上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)f(b)0,那么,函数yf(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c(a,b),使得f(c)0,这个c也就是方程f(x)0的根,思考感悟 1函数的零点就是点,任何函数都有零点,对吗? 提示:函数的零点不是点,而是对应方程的根;并不是任何函数都有零点,如函数yx2x1就没有零点 2如果函数yf(x)在区间a,b上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)f(b)0,在区间(a,b)上就没有零点吗?,提示:当f(a)f(b)0时,在(a,b)上就没有零点,当f(a)f(b)0时,(a,b)上亦可能有零点并且当f(a)f(b)0时,(a,b)上也不一定只有一个零点,若另有f(x)在(a,b)上单调,可说明f(x)在(a,b)上有一个零点,答案:B,2函数yx23x1的零点个数是( ) A0 B1 C2 D不确定 答案:C 3已知函数f(x)在区间a,b上单调,且f(a)f(b)0,则函数f(x)在区间(a,b)上( ) A至少有三个零点 B可能有两个零点 C没有零点 D必有唯一的零点 答案:D,4若函数f(x)x22xa没有零点,则实数a的取值范围是( ) Aa1 Ca1 Da1 解析:函数f(x)x22xa没有零点,就是方程x22xa0没有实数根,故判别式44a1. 答案:B,5已知函数f(x)为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则该函数所有零点之和为_ 解析:f(x)为偶函数, f(x)的图象关于y轴对称, f(x)的零点也关于y轴对称, 即零点之和为0. 答案:0,互 动 课 堂,典 例 导 悟 类型一 函数零点的概念及求法 例1 求函数yx22x3的零点,并指出y0,y0时,x的取值范围,解 如图1所示,解二次方程 x22x30,得x13,x21, 函数yx22x3的零点为3,1. yx22x3(x1)24,画出这个函数的简图,从图象上可以看出当30;当x1时,y0. 函数yx22x3的零点是3,1.,当y0时,x的取值范围是(3,1); 当y0(0)的解集,体现了数形结合的思想方法,变式体验1 (1)若函数f(x)x2axb的零点是2和4,求a、b的值 (2)若f(x)axb(b0)有一个零点3,则函数g(x)bx23ax的零点是_,类型二 函数零点的判断 例2 判断下列函数在给定区间上是否存在零点 (1)f(x)x23x18,x1,8; (2)f(x)x3x1,x1,2; (3)f(x)log2(x2)x,x1,3 分析 零点的存在性判断可依据零点的存在性定理,有时也可以结合图象进行判断,解 (1)法1:f(1)200. f(1)f(8)0, f(1)f(2)0, 函数f(x)在1,2内存在零点,变式体验2 求函数f(x)2xlg(x1)2的零点个数 解:解法1:f(0)10210, f(x)在(0,2)上必定存在实根,,又显然f(x)2xlg(x1)2在(1,)上为增函数, 故f(x)有且只有一个实根 解法2:在同一坐标系下作出h(x)22x和g(x)lg(x1)的叠合图 由图象知ylg(x1)和y22x有且只有一个交点, 即f(x)2xlg(x1)2有且只有一个零点,点评:判断函数零点个数的方法主要有: 用计算器或计算机计算并描点作出函数f(x)g(x)h(x)的图象,由图象、函数的单调性及零点的判断方法作出判定,如本例法一; 由f(x)g(x)h(x)0,得g(x)h(x),在同一坐标系下作出y1g(x)和y2h(x)的叠合图,利用图象判定方程根的个数,如本例法二;在实际运用中,大多数选用法二,类型三 函数零点的应用 例3 函数yx22px1的零点一个大于1,一个小于1,求p的取值范围 分析 二次函数的零点即函数图象与x轴的交点,因此借助二次函数图象,利用数形结合法来研究,解 解法1:记f(x)x22px1,则函数f(x)的图象开口向上,当f(x)的零点一个大于1,一个小于1时,即f(x)与x轴的交点一个在(1,0)的左方,另一个在(1,0)的右方, 必有f(1)0,即122p10. p1. p的取值范围为(,1),变式体验3 已知关于x的二次方程x22mx2m10. 若方程有两根,其中一根在区间(1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的值 分析:设出二次方程对应的函数,画出相应的示意图,然后用函数的性质加以限制,通过解不等式组来解决,思 悟 升 华 1对于函数零点的概念,应注意以下几点问题: (1)函数的零点是一个实数,当函数的自变量取这个实数时,其函数值等于零 (2)函数的零点也就是函数yf(x)的图象与x轴的交点的横坐标,2对函数零点的判定定理的理解 (1)函数零点的判定定理是一个存在性定理,也就是说,当函数yf(x)在区间a,b上是一条连续不断的曲线,并且有f(a)f(b)0,但f(x)0在(1,3)内有三个根:x10,x21,x32.,3函数零点的求法: (1)代数法:求方程f(x)0的实数根 (2)几何法:对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数yf(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点,
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