【要點(diǎn)梳理】
要點(diǎn)一:函數(shù)的零點(diǎn)
1.函數(shù)的零點(diǎn)
(1)一般地,如果函數(shù)在實(shí)數(shù)處的值等于零,即,則叫做這個(gè)函數(shù)的零點(diǎn).
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?br /> ①函數(shù)的零點(diǎn)是一個(gè)實(shí)數(shù),當(dāng)函數(shù)的自變量取這個(gè)實(shí)數(shù)時(shí),其函數(shù)值等于零;
②函數(shù)的零點(diǎn)也就是函數(shù)的圖象與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo);
③函數(shù)的零點(diǎn)就是方程的實(shí)數(shù)根.
歸納:方程有實(shí)數(shù)根函數(shù)的圖象與軸有交點(diǎn)函數(shù)有零點(diǎn).
(2)二次函數(shù)的零點(diǎn)
二次函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),方程的實(shí)根個(gè)數(shù)見(jiàn)下表.
判別式
方程的根
函數(shù)的零點(diǎn)

兩個(gè)不相等的實(shí)根
兩個(gè)零點(diǎn)

兩個(gè)相等的實(shí)根
一個(gè)二重零點(diǎn)

無(wú)實(shí)根
無(wú)零點(diǎn)
(3)二次函數(shù)零點(diǎn)的性質(zhì)
①二次函數(shù)的圖象是連續(xù)的,當(dāng)它通過(guò)零點(diǎn)時(shí)(不是二重零點(diǎn)),函數(shù)值變號(hào).
②相鄰兩個(gè)零點(diǎn)之間的所有的函數(shù)值保持同號(hào).
2.函數(shù)零點(diǎn)的判定
(1)利用函數(shù)零點(diǎn)存在性的判定定理
如果函數(shù)在一個(gè)區(qū)間上的圖象不間斷,并且在它的兩個(gè)端點(diǎn)處的函數(shù)值異號(hào),即,則這個(gè)函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上,至少有一個(gè)零點(diǎn),即存在一點(diǎn),使,這個(gè)也就是方程的根.
(2)利用方程求解法
求函數(shù)的零點(diǎn)時(shí),先考慮解方程,方程無(wú)實(shí)根則函數(shù)無(wú)零點(diǎn),方程有實(shí)根則函數(shù)有零點(diǎn).
(3)利用數(shù)形結(jié)合法
函數(shù)的零點(diǎn)就是方程的實(shí)數(shù)根,也就是函數(shù)的圖象與的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
要點(diǎn)二:一元二次方程根的分布與方程系數(shù)的關(guān)系
(1)設(shè)x1、x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的兩實(shí)根,則x1、x2的分布范圍與一元二次方程的系數(shù)之間的關(guān)系是:
①當(dāng)x1<x2<k時(shí),有; ②當(dāng)k<x1<x2時(shí),有;
③當(dāng)x1<k<x2時(shí),; ④當(dāng)x1,x2∈(k1,k2)時(shí),有;
⑤當(dāng)x1、x2有且僅有一個(gè)在(k1,k2)時(shí),有.
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?br /> 討論二次函數(shù)的根在區(qū)間的分布情況一般需從三方面考慮:①判別式;②區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值的符號(hào);③對(duì)稱(chēng)軸與區(qū)間的相對(duì)位置.當(dāng)k=0時(shí),也就是一元二次方程根的零分布.
(2)所謂一元二次方程根的零分布,是指方程的根相對(duì)于零的關(guān)系.比如一元二次方程有一正根,有一負(fù)根,其實(shí)就是指這個(gè)二次方程一個(gè)根比零大,一個(gè)根比零小,或者說(shuō)這兩個(gè)根分布在零的兩側(cè).
設(shè)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個(gè)實(shí)根為x1,x2,且x1≤x2.
①; ②;
③;
④x1=0,x2>0c=0,且;x1<0,x2=0c=0,且.

要點(diǎn)三:二分法
1.二分法
所謂二分法就是通過(guò)不斷地把函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn),進(jìn)而得到零點(diǎn)近似值的方法.
2.用二分法求函數(shù)零點(diǎn)的一般步驟:
函數(shù)定義在區(qū)間D上,求它在D上的一個(gè)零點(diǎn)x0的近似值x,使它滿足給定的精確度.
第一步:在D內(nèi)取一個(gè)閉區(qū)間,使與異號(hào),即,零點(diǎn)位于區(qū)間中.
第二步:取區(qū)間的中點(diǎn),則此中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為
.
計(jì)算和,并判斷:
①如果,則就是的零點(diǎn),計(jì)算終止;
②如果,則零點(diǎn)位于區(qū)間中,令;
③如果,則零點(diǎn)位于區(qū)間中,令
第三步:取區(qū)間的中點(diǎn),則此中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為
.
計(jì)算和,并判斷:
①如果,則就是的零點(diǎn),計(jì)算終止;
②如果,則零點(diǎn)位于區(qū)間中,令;
③如果,則零點(diǎn)位于區(qū)間中,令;
……
繼續(xù)實(shí)施上述步驟,直到區(qū)間,函數(shù)的零點(diǎn)總位于區(qū)間上,當(dāng)和按照給定的精確度所取的近似值相同時(shí),這個(gè)相同的近似值就是函數(shù)的近似零點(diǎn),計(jì)算終止.這時(shí)函數(shù)的近似零點(diǎn)滿足給定的精確度.

【經(jīng)典例題】
類(lèi)型一、求函數(shù)的零點(diǎn)
例1. 求下列函數(shù)的零點(diǎn).
(1) ;
(2);
(3).
【答案】(1)-3,1;(2)-1,1;(3)-2,0,2.
【解析】(1) 由,令,得,故函數(shù)零點(diǎn)是-3,1;
(2)由,令得x=1,-1,故函數(shù)的零點(diǎn)是-1,1;
(3)令,即,
即,得,故函數(shù)的零點(diǎn)是-2,0,2.

舉一反三:
【變式1】已知函數(shù),當(dāng)時(shí),函數(shù)的零點(diǎn),則 .
【答案】2
【解析】,作及的圖象,作及的圖象
由圖象可知,當(dāng)內(nèi)變動(dòng),內(nèi)變動(dòng)時(shí),顯然對(duì)數(shù)函數(shù)圖象與直線的公共點(diǎn)皆在區(qū)間內(nèi),即函數(shù)的零點(diǎn),故.
類(lèi)型二、函數(shù)零點(diǎn)的存在性定理
例2.函數(shù)的零點(diǎn)所在的大致區(qū)間是( )
A.(1,2) B.(2,3) C.和(3,4) D.(e,+∞)
【答案】 B【解析】 從已知的區(qū)間(a,b)中,求和,判斷是否有.
∵,,∴在(1,2)內(nèi)無(wú)零點(diǎn),A錯(cuò);
又,∴,∴在(2,3)內(nèi)有一個(gè)零點(diǎn).
舉一反三:
【變式1】若函數(shù),則下列判斷正確的是( )
A.方程f(x)=0在區(qū)間[0,1]內(nèi)一定有解
B.方程f(x)=0在區(qū)間[0,1]內(nèi)一定無(wú)解
C.函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
D.函數(shù)f(x)是偶函數(shù)
【答案】A
【變式2】 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以判定方程的一個(gè)根所在的最小區(qū)間為 .

-1
0
1
2
3

0.37
1
2.72
7.39
20.09

1
2
3
4
5
【答案】
【解析】令,由表格中數(shù)據(jù)知=0.37-1=-0.630.

2.有兩個(gè)互為相反數(shù)的零點(diǎn)的函數(shù)( B )
A.只能是偶函數(shù)  B.可以是奇函數(shù)  C.可以是增函數(shù)  D.可以是減函數(shù)

3.若不等式對(duì)任意實(shí)數(shù)x均成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-2,2) B.(-2,2] C.(-∞,-2)∪[2,∞) D.(∞,2]
3.【答案】B【解析】不等式,可化為,
當(dāng)a-2=0,即a=2時(shí),恒成立.當(dāng)a-2≠0時(shí),要使不等式恒成立,需,解得-2<a<2.
所以a的取值范圍為(-2,2].

4.設(shè)函數(shù)是[-1,1]上的增函數(shù),且,
則方程在[-1,1]內(nèi)(  )
A.可能有3個(gè)實(shí)數(shù)根  B.可能有2個(gè)實(shí)數(shù)根  C.有唯一的實(shí)數(shù)根  D.沒(méi)有實(shí)數(shù)根
4.【答案】C 【解析】在[-1,1]上是增函數(shù)且
在上有唯一實(shí)根,在[-1,1] 上有唯一實(shí)根.故選C.

5.關(guān)于“二分法”求方程的近似解,說(shuō)法正確的是( D )
A.“二分法”求方程的近似解一定可將y=f(x)在[a,b]內(nèi)的所有零點(diǎn)得到;
B.“二分法”求方程的近似解有可能得不到y(tǒng)=f(x)在[a,b]內(nèi)的零點(diǎn);
C.應(yīng)用“二分法”求方程的近似解,y=f(x)在[a,b]內(nèi)有可能無(wú)零點(diǎn);
D.“二分法”求方程的近似解可能得到f(x)=0在[a,b]內(nèi)的精確解.
6.若函數(shù)的一個(gè)正數(shù)零點(diǎn)附近的函數(shù)值用二分法計(jì)算,其參考數(shù)據(jù)如下:
f(1)=-2
f(1.5)=0.625
f(1.25)=-0.984
f(1.375)=-0.260
f(1.4375)=0.162
f(1.40625)=-0.054



那么方程的一個(gè)近似根(精確到0.1)為( C )
A.1.2 B.1.3 C.1.4 D.1.5


7.如圖,下列函數(shù)圖象與x軸均有交點(diǎn),但不宜用二分法求交點(diǎn)橫坐標(biāo)的是( B )

8.設(shè)是方程的兩個(gè)根,則的最大值等于( )
A.19  B.18  C.17  D.16
8.【答案】B 【解析】由是方程的兩個(gè)根,
,解得
,
當(dāng)時(shí),取得最大值18.

9.已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
9.【答案】[1,+∞)【解析】當(dāng)x<1時(shí),令ln(x―1)=0解得x=0,
故f(x)在(―∞,1)上有1個(gè)零點(diǎn),∴f(x)在[1,+∞)上有1個(gè)零點(diǎn).
當(dāng)x≥1時(shí),令得.∴實(shí)數(shù)a的取值范圍是[1,+∞).

10.若方程在(1,2)內(nèi)有實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
10.【答案】(2,10)【解析】設(shè)函數(shù).易證明是上的增函數(shù),
依題意,得所以.

11.關(guān)于的方程的根分別為,則的值為 .
11.【答案】3 在同一直角坐標(biāo)系中畫(huà)出的圖象,觀察可得.


12.已知函數(shù),其中a∈R,且a≠0
(Ⅰ)設(shè)h(x)=(2x-3)f (x),若函數(shù)y=h(x)圖象與x軸恰有兩個(gè)不同的交點(diǎn),試求a的取值集合;
(Ⅱ)求函數(shù)y=|f(x)|在[0,1]上最大值.
12.【解析】(Ⅰ)(1)若f(x)=0恰有一解,且解不為,
即a2-4=0,解得a=±2;
(2)若f(x)=0有兩個(gè)不同的解,且其中一個(gè)解為,
代入得,
解得,檢驗(yàn)滿足Δ>0;
綜上所述,a的了取值集合為.
(Ⅱ)(1)若,即a≥0時(shí),
函數(shù)y=|f(x)|在[0,1]上單調(diào)遞增,
故;
(2)若,即-2<a<0時(shí),
此時(shí),且f(x)的圖象的對(duì)稱(chēng)軸在(0,1)上,且開(kāi)口向上;
故,
(3)若,即a≤-2時(shí),
此時(shí)f(1)=2+a≤0,,
綜上所述,

13.設(shè)二次函數(shù)滿足f(-1)=0,對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x都有f(x)-x≥0,
并且當(dāng)x∈(0,2)時(shí),.
(1)求f(1)的值;
(2)求a,b,c的值;
(3)當(dāng)x∈(-1,1)時(shí),函數(shù)g(x)=f(x)-mx,m∈R是單調(diào)的,求m的取值范圍.

13.【解析】(1)∵二次函數(shù)滿足,∴a+c=b,
函數(shù).∵當(dāng)x∈(0,2)時(shí),,∴f(1)≤1.
又對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x都有f(x)-x≥0,∴f(1)-1≥0,f(1)≥1,故 f(1)=1.
(2) (3)








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4.5 函數(shù)的應(yīng)用(二)

版本: 人教A版 (2019)

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