2019_2020学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.5.1函数的零点与方程的解学案新人教A版.docx

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1、4.5.1 函数的零点与方程的解1.理解函数的零点、方程的解与图象交点三者之间的关系.2.会借助零点存在性定理判断函数的零点所在的大致区间.3.能借助函数单调性及图象判断零点个数.1.函数的零点对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.温馨提示:同二次函数的零点一样,一般函数的零点也不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零.2.方程、函数、图象之间的关系方程f(x)=0有实根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.3.函数零点的存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且有f(

2、a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.温馨提示:定理实际上是通过零点附近函数值的正负来研究函数值为零的情况,要求具备两条:(1)函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;(2)f(a)·f(b)<0.1.给定二次函数y=x2+2x-3,其图象如下:(1)方程x2+2x-3=0的解是什么?(2)函数的图象与x轴的交点是什么?(3)方程的解与交点的横坐标有什么关系?(4)通过图象观察,在每一个交点附近,两侧函数值符号有什么特点?[答案] (1)-3,1(2)(-3,0),(1,

3、0)(3)相等(4)在每一个交点附近两侧函数值符号异号2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)所有的函数都有零点.(  )(2)若方程f(x)=0有两个不等实数解x1,x2,则函数y=f(x)的零点为(x1,0)(x2,0).(  )(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,则一定有f(a)·f(b)<0.(  )(4)在[a,b]上函数f(x)是连续并且单调的函数,若f(a)·f(b)<0,则函数f(x)有唯一零点.(  )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√题型一求函数的零点【典例1】 判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f(x)=x2+7x

4、+6;(2)f(x)=1-log2(x+3);(3)f(x)=2x-1-3;(4)f(x)=.[思路导引] 判断方程f(x)=0是否有实数解,并求出即可.[解] (1)解方程f(x)=x2+7x+6=0,得x=-1或x=-6,所以函数的零点是-1,-6.(2)解方程f(x)=1-log2(x+3)=0,得x=-1,所以函数的零点是-1.(3)解方程f(x)=2x-1-3=0,得x=log26,所以函数的零点是log26.(4)解方程f(x)==0,得x=-6,所以函数的零点为-6. 函数零点的求解要点求函数f(x)的零点时,通常转化为解方程f(x)=0,若方程f(x)=0有实数解,则函数f(

5、x)存在零点,该方程的解就是函数f(x)的零点;否则,函数f(x)不存在零点.[针对训练]1.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为(  )A.,0B.-2,0C.D.0[解析] 当x≤1时,令2x-1=0,得x=0.当x>1时,令1+log2x=0,得x=,此时无解.综上所述,函数零点为0.选D.[答案] D2.若2是函数f(x)=x2-m的一个零点,则m=________.[解析] ∵2是函数f(x)=x2-m的一个零点,∴f(2)=0,得4-m=0,∴m=4.[答案] 4题型二判断函数零点所在的区间【典例2】 函数f(x)=lnx-的零点所在的大致区间是(  )A.(1,2)B.(2

6、,3)C.(3,4)D.(e,+∞)[解析] ∵f(1)=-2<0,f(2)=ln2-1<0,∴在(1,2)内f(x)无零点,A错;又f(3)=ln3->0,∴f(2)·f(3)<0,∴f(x)在(2,3)内有零点.[答案] B 判断函数零点所在区间的3个步骤(1)代入:将区间端点值代入函数求出函数的值.(2)判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断.(3)结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.[针对训练]3.在下列区间中,函数f(x)=ex+4x-3的零点所在的区间为(  )A.B.C.D.[解析] ∵f=-2<0

7、,f=-1>0,∴f·f<0,∴零点在上.[答案] C4.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是(  )A.-2B.0C.1D.3[解析] f(x)=x+(a∈R)的图象在(1,2)上是连续不断的,逐个选项代入验证,当a=-2时,f(1)=1-2=-1<0,f(2)=2-1=1>0.故f(x)在区间(1,2)上有零点,同理,其他选项不符合,选A.[答案] A题型三判断函数零点的

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