学案11 函数与方程
导学目标: 1.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,会判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似值.
自主梳理
1.函数零点的定义
(1)对于函数y=f(x) (x∈D),把使y=f(x)的值为____的实数x叫做函数y=f(x) (x∈D)的零点.
(2)方程f(x)=0有实根?函数y=f(x)的图象与____有交点?函数y=f(x)有______. 2.函数零点的判定
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且____________,那么函数y=f(x)在区间________上有零点.
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3.二次函数y=ax+bx+c (a>0)的图象与零点的关系 Δ>0 Δ=0 Δ<0 二次函数y= ax2+bx+c (a>0)的图象 与x轴的交点 (x1,0) 无交点 零点个数 4.二分法 对于区间[a,b]上连续不断的,且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,从而得到零点近似值的方法,叫做二分法.
自我检测 1.(2010·福建改编)f(x)=错误!的零点为______________. 2.(2010·山东省实验中学模拟)函数f(x)=3ax+1-2a,在区间(-1,1)上存在一个零点,则a的取值范围为________________________.
3.如图所示的函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中交点横坐标的是________(填序号).
4.若函数f(x)唯一的零点在区间(1,3)、(1,4)、(1,5)内,则下列说法正确的个数是________.
①函数f(x)在(1,2)或[2,3)内有零点; ②函数f(x)在(3,5)内无零点; ③函数f(x)在(2,5)内有零点;
④函数f(x)在(2,4)内不一定有零点. 5.(2009·山东)若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围为
________.
探究点一 函数零点的判断
例1 判断函数y=ln x+2x-6的零点个数.
变式迁移1 (1)(2011·南通调研)设f(x)=x3+bx+c(b>0),且(f-错误!)·(f错误!)<0,则方程f(x)=0在[-1,1]内根的个数为________.
(2)(2010·烟台一模)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是________.
探究点二 用二分法求方程的近似解 例2 用二分法求函数(fx)=x3-x-1在区间[1,1.5]内的一个零点的近似值.(精确到0.1)
变式迁移2 用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如下: f(1.600 0)=0.200 f(1.587 5)=0.133 f(1.575 0)=0.067 f(1.550 0)=-0.06f(1.562 5)=0.003 f(1.556 2)=-0.029 0 x据此数据,可得f(x)=3-x-4的一个零点的近似值(精确到0.01)为________. 探究点三 利用函数的零点确定参数
例3 已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3-a,如果函数y=f(x)在区间[-1,1]上有零点,求a的取值范围.
变式迁移3 若函数f(x)=4x+a·2x+a+1在(-∞,+∞)上存在零点,求实数a的取值范围.
1.全面认识深刻理解函数零点:
(1)从“数”的角度看:即是使f(x)=0的实数x;
(2)从“形”的角度看:即是函数f(x)的图象与x轴交点的横坐标;
(3)若函数f(x)的图象在x=x0处与x轴相切,则零点x0通常称为不变号零点; (4)若函数f(x)的图象在x=x0处与x轴相交,则零点x0通常称为变号零点. 2.求函数y=f(x)的零点的方法:
(1)(代数法)求方程f(x)=0的实数根(常用公式法、因式分解法、直接求解法等); (2)(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点;
(3)(二分法)主要用于求函数零点的近似值,二分法的条件f(a)·f(b)<0表明:用二分法