4.5 函数的应用(二) 最新课程标准:运用函数性质求方程近似解的基本方法(二分法),再结合实例,更深入地理解用函数构建数学模型的基本过程,学习运用模型思想发现和提出问题、分析和解决问题的方法. 4.5.1 函数的零点与方程的解 知识点一 函数的零点 1.零点的定义 对于函数y=f(x),把f(x)=0的实数x,叫做函数y=f(x)的零点. 2.方程的根与函数零点的关系 状元随笔 函数的零点不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零. 知识点二 函数零点的判定 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,且有f(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. 状元随笔 定理要求具备两条: ①函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;②f(a)·f(b)<0. [教材解难] 1.教材P142思考 能.先构造函数f(x)=ln x+2x-6,再判断函数f(x)是增函数,又f(2)<0,f(3)>0,∴方程ln x+2x-6=0的根在2,3之间.
[基础自测] 1.函数y=3x-2的图象与x轴的交点坐标及其零点分别是( ) ?2?222A.3;3 B.?3,0?;3 ???2?222??-,0C.-3;-3 D.3;-3 ??2解析:令3x-2=0,则x=3,∴函数y=3x-2的图象与x轴的?2?2??交点坐标为3,0,函数零点为3. ??答案:B 22.函数f(x)=ln (x+1)-x的零点所在的一个区间是( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 解析:f(1)=ln 2-2<0,f(2)=ln 3-1>0, ∴f(1)·f(2)<0, ∴函数f(x)的一个零点区间为(1,2). 答案:B 3.函数f(x)=x3-x的零点个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 解析:f(x)=x(x-1)(x+1),令x(x-1)(x+1)=0,解得x=0,x=1,x=-1,即函数的零点为-1,0,1,共3个. 答案:D 4.若函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数g(x)=bx2-ax-1的零点是________. ?22-2a-b=0,解析:由??32-3a-b=0,11答案:-2,-3 ?a=5,得??b=-6 11∴g(x)=-6x2-5x-1的零点是-2,-3.
题型一 函数零点的概念及求法 例1 (1)下列图象表示的函数中没有零点的是( ) (2)判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出. ①f(x)=-x2-4x-4. ②f(x)=4x+5. ③f(x)=log3(x+1). 【解析】 (1)由图观察,A中图象与x轴没有交点,所以A中函数没有零点. (2)①令-x2-4x-4=0,解得x=-2,所以函数的零点为x=-2.②令4x+5=0,则4x=-5<0,即方程4x+5=0无实数根,所以函数不存在零点.③令log3(x+1)=0,解得x=0,所以函数的零点为x=0. 【答案】 (1)A (2)见解析 状元随笔 1.由函数图象判断函数是否有零点是看函数的图象与x轴是否有交点. 2.求函数对应方程的根即为函数的零点. 方法归纳 函数零点的求法 求函数y=f(x)的零点通常有两种方法:其一是令f(x)=0,根据解方程f(x)=0的根求得函数的零点;其二是画出函数y=f(x)的图象,图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点. 跟踪训练1 若函数f(x)=x2+x-a的一个零点是-3,求实数a的值,并求函数f(x)其余的零点. 解析:由题意知f(-3)=0,即(-3)2-3-a=0,a=6.所以f(x)=x2+x-6. 解方程x2+x-6=0,得x=-3或2.