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《数学人教b必修1第二章2.4 函数与方程》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.4 函数与方程1.函数的零点(1)概念一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的值等于零,即f(α)=0,则α叫做这个函数的零点.谈重点对函数零点定义的理解(1)函数的零点可以理解为一个函数的图象与x轴的交点的横坐标.(2)并不是所有的函数都有零点,如函数y=x2+4,y=3,y=3x2+1等都没有零点.(2)意义方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x轴有交点函数y=f(x)有零点.求函数的零点就是求相应的方程的根,函数f(x)的零点就是方程f(x)=0的根,因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程f(x)=0是否有实数根,有几个实数根.(3)二次函数y=
2、ax2+bx+c(a≠0)的零点与相应的一元二次方程的根Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0ax2+bx+c=0(a>0)x1=,x2=x1=x2=-方程无实根y=ax2+bx+c(a>0)的图象零点个数2个1个二重零点0个Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0与x轴的交点(x1,0),(x2,0)(x1,0)(或(x2,0))无[来源:数理化网]例1-1】函数f(x)=x4-x的零点是( )A.0B.0,1C.0,1,-1D.无穷多个解析:函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数解,由x4-x=0,得x(x3-1)=0,故x=0或x=1.因此,函数f(x)=x4-x有2个零点
3、,分别是0,1.答案:B点技巧函数零点与方程解的关系求函数f(x)的零点时,可考虑解方程f(x)=0,方程f(x)=0的解就是函数f(x)的零点.方程f(x)=0有解则函数有零点.方程f(x)=0无解则函数无零点.【例1-2】已知函数f(x)=x2+2x+a没有零点,则实数a的取值范围是( )A.a<1B.a>1C.a≥1D.a≤1解析:由函数的零点与方程的解的关系可知,若函数f(x)=x2+2x+a没有零点,则方程x2+2x+a=0没有实数解,即Δ=4-4a<0,所以a>1.[来源:www.shulihua.net]答案:B2.零点存在性的判断方法(1)如果函数y=f(x)在一
4、个区间[a,b]上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即f(a)f(b)<0,则这个函数在这个区间上至少有一个零点,即存在一点x0∈(a,b),使f(x0)=0.(2)若函数f(x)的图象通过零点时穿过x轴,则这样的零点为变号零点;(3)若函数f(x)的图象通过零点时没有穿过x轴,则这样的零点为不变号零点.(4)二次函数零点的性质①当函数的图象通过零点且穿过x轴时,函数值变号;②相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.谈重点如何理解零点的判断方法1.当函数y=f(x)同时满足:①函数的图象在闭区间[a,b]上是不间断的;②f(a)f(b)<0时,才能判定函数y=f(x)在
5、区间(a,b)内至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间(a,b)内至少有一个实数解,这两个条件缺一不可,也就是说,当函数y=f(x)的图象在闭区间[a,b]上是间断的,或不满足f(a)f(b)<0时,函数y=f(x)在区间[a,b]内可能存在零点,也可能不存在零点,相应的方程f(x)=0在区间(a,b)内可能有实数解,也可能没有实数解.例如,二次函数f(x)=x2-2x-3在区间[-2,4]上图象是不间断的,而f(-2)f(4)>0,但是函数f(x)=x2-2x-3在区间[-2,4]内有两个零点-1和3,相应的方程x2-2x-3=0有两个实数解x=-1或x=3;又如,分段函
6、数f(x)=在区间[-1,1]上有f(-1)f(1)=(-4)×2<0,但是其图象在区间[-1,1]上是间断的,函数f(x)在区间(-1,1)内无零点.在这里所说的“不间断的”是相对于某个区间而言,当f(a)f(b)<0时,只要函数f(x)在[a,b]上的图象是不间断的,则函数在(a,b)内就存在实数解.也就是说,“不间断的”只要在区间[a,b]上满足即可.2.函数零点的判断方法指出了函数零点和相应方程实数解的存在,并不能判断具体有多少个零点,多少个实数解.【例2-1】函数f(x)=x3-2x2+3x-6在区间[-2,4]上的零点必在的区间是( )A.[-2,1]B.C.D.解析
7、:由于f(-2)<0,f(4)>0,=f(1)<0,,,[来源:www.shulihua.net]所以零点在区间内.答案:D【例2-2】已知函数f(x)=x+-3,则f(x)=0在区间(1,3)内( )A.恰有一个解B.恰有两个解C.至少有一个解D.无解解析:因为f(x)=x+-3的图象在区间[1,3]上是连续不间断的,且在[1,3]上是递增的,f(1)f(3)=(-1)×=-<0,所以f(x)=x+-3在区间(1,3)内恰有一个零点,即f(x)=0在区间(1,3)