函数与方程导学案
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函数与方程导学案1.函数的零点(1)函数零点的定义一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的值等于零,即__________,则α叫做这个函数的________.(2)几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与_______有交点⇔函数y=f(x)有_____.(3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是f(x)=0的根.2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系3.二分法对于在区间[a,b]上连续不断且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,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.[难点正本疑点清源]1.函数的零点不是点函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,所以函数的零点是一个数,而不是一个点.在写函数零点时,所写的一定是一个数字,而不是一个坐标.2.零点存在性定理的条件是充分而不必要条件若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是连续不间断的,并且在区间端点的函数值符号相反,即f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使f(c)=0,这个c就是方程f(x)=0的根.这就是零点存在性定理.满足这些条件一定有零点,不满足这些条件也不能说就没有零点.如图,f(a)·f(b)>0,f(x)在区间(a,b)上照样存在零点,而且有两个.所以我们说零点存在性定理的条件是充分条件,但并不必要.1.设f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间________.2.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_____.3.已知函数f(x)=ln x-x+2有一个零点所在的区间为(k,k+1) (k∈N*),则k的值为________.4.若函数f(x)=a x-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.5.已知函数f(x)=x2+x+a在区间(0,1)上有零点,则实数a的取值范围是________.题型一判断函数在给定区间上零点的存在性例1函数的零点存在性问题常用的办法有三种:一是用定理,二是解方程,三是用图象.(1)函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2)(2)设函数f (x )=13x -ln x (x >0),则y =f (x ) ( )A .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1,(1,e)内均有零点 B .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1,(1,e)内均无零点C .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1内有零点,在区间(1,e)内无零点D .在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1内无零点,在区间(1,e)内有零点 题型二 二次函数的零点分布问题例3 已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的范围; (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的范围.数形结合思想在函数零点问题中的应用试题:(12分)已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e 2x (x >0).若y =g (x )-m 有零点,求m 的取值范围;A 组 专项基础训练题组一、选择题1.已知函数f (x )=log 2x -⎝⎛⎭⎫13x,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且0<x 1<x 0,则f (x 1)的值为 A .恒为负 B .等于零 C .恒为正 D .不小于零2.已知三个函数f (x )=2x +x ,g (x )=x -2,h (x )=log 2x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则 ( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <c D .c <a <b3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3,x ≤0,-2+ln x ,x >0的零点个数为 ( )A .3B .2C .1D .0 二、填空题4.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2 012x +log 2 012x ,则在R 上,函数f (x )零点的个数为________. 三、解答题5.是否存在这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)x +a -1在区间[-1,3]上与x 轴有且只有一个交点.若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.6.已知函数f (x )=4x +m ·2x +1有且仅有一个零点,求m 的取值范围,并求出该零点.B 组 专项能力提升题组一、选择题1.已知函数y =f (x )和y =g (x )在[-2,2]上的图象如图所示,给出下列四个选项,其中不正确的是()A .函数f [g (x )]的零点有且仅有6个B .函数g [f (x )]的零点有且仅有3个C .函数f [f (x )]的零点有且仅有5个D .函数g [g (x )]的零点有且仅有4个二、填空题4.已知函数f (x )=x 2+(1-k )x -k 的一个零点在(2,3)内,则实数k 的取值范围是________.三、解答题 8.m 为何值时,f (x )=x 2+2mx +3m +4.有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;答案 要点梳理1.(1)f (α)=0 零点 (2)x 轴 零点 2.(x 1,0),(x 2,0) (x 1,0) 两个 一个 无 基础自测1.(1.25,1.5) 2.-12,-133.3 4.a >1 5.(-2,0) 题型分类·深度剖析例1 解 (1)方法一 ∵f (1)=12-3×1-18=-20<0, f (8)=82-3×8-18=22>0, ∴f (1)·f (8)<0,故f (x )=x 2-3x -18,x ∈[1,8]存在零点.方法二 令f (x )=0,得x 2-3x -18=0,x ∈[1,8]. ∴(x -6)(x +3)=0,∵x =6∈[1,8], x =-3∉[1,8],∴f (x )=x 2-3x -18,x ∈[1,8]存在零点.(2)方法一 ∵f (1)=log 23-1>log 22-1=0,f (3)=log 25-3<log 28-3=0, ∴f (1)·f (3)<0,故f (x )=log 2(x +2)-x ,x ∈[1,3]存在零点.方法二 设y =log 2(x +2),y =x ,在同一直角坐标系中画出它们的图象,从图象中可以看出当1≤x ≤3时,两图象有一个交点, 因此f (x )=log 2(x +2)-x ,x ∈[1,3]存在零点. 变式训练1 (1)B (2)D 例2 4变式训练2 B例3 解 (1)由条件,抛物线f (x )=x 2+2mx +2m +1与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,如图(1)所示,得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=2m +1<0,f (-1)=2>0,f (1)=4m +2<0,f (2)=6m +5>0.⇒⎩⎪⎨⎪⎧m <-12,m ∈R ,m <-12,m >-56.即-56<m <-12.(2)抛物线与x 轴交点均落在区间(0,1)内,如图(2)所示 列不等式组⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (1)>0,Δ≥0,0<-m <1.⇒⎩⎪⎨⎪⎧m >-12,m >-12,m ≥1+2或m ≤1-2,-1<m <0.即-12<m ≤1- 2.变式训练3 解 方法一 若a =0,则f (x )=2x -3,f (x )=0⇒x =32∉[-1,1],不合题意,故a ≠0.下面就a ≠0分两种情况讨论:(1)当f (-1)·f (1)≤0时,f (x )在[-1,1]上至少有一个零点,即(2a -5)(2a -1)≤0,解得12≤a ≤52.(2)当f (-1)·f (1)>0时,f (x )在[-1,1]上有零点的条件是⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝⎛⎭⎫-12a f (1)≤0,-1<-12a<1,f (-1)·f (1)>0,解得a >52.综上,实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫12,+∞. 方法二 函数y =f (x )在区间[-1,1]上有零点等价于方程2ax 2+2x -3=0在区间[-1,1]上有实根.显然0不是y =f (x )的零点,由题意转化为x ∈[-1,1]时求a =32·1x 2-1x 的值域.∵1x ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),∴a =32⎝⎛⎭⎫1x -132-16在1x =1时取得最小值12. ∴实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫12,+∞. 课时规范训练 A 组1.C 2.B 3.B 4.35.解 ∵Δ=(3a -2)2-4(a -1)>0, ∴若存在实数a 满足条件, 则只需f (-1)·f (3)≤0即可.f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0. 所以a ≤-15或a ≥1.检验:①当f (-1)=0时,a =1. 所以f (x )=x 2+x . 令f (x )=0,即x 2+x =0. 得x =0或x =-1.方程在[-1,3]上有两根,不合题意, 故a ≠1.②当f (3)=0时,a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65,令f (x )=0,即x 2-135x -65=0,解之得x =-25或x =3.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠-15.综上所述,a <-15或a >1.6.解 ∵f (x )=4x +m ·2x +1有且仅有一个零点, 即方程(2x )2+m ·2x +1=0仅有一个实根. 设2x =t (t >0),则t 2+mt +1=0. 当Δ=0时,即m 2-4=0,∴m =-2时,t =1;m =2时,t =-1(不合题意,舍去),∴2x =1,x =0符合题意. 当Δ>0时,即m >2或m <-2时, t 2+mt +1=0有两正或两负根, 即f (x )有两个零点或没有零点. ∴这种情况不符合题意.综上可知:m =-2时,f (x )有唯一零点,该零点为x =0. B 组1.B 4.(2,3)8.解 ①f (x )=x 2+2mx +3m +4有且仅有一个零点⇔方程f (x )=0有两个相等实根⇔Δ=0,即4m 2-4(3m +4)=0,即m 2-3m -4=0,∴m =4或m =-1.②方法一 设f (x )的两个零点分别为x 1,x 2,则x 1+x 2=-2m ,x 1·x 2=3m +4. 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4m 2-4(3m +4)>0(x 1+1)(x 2+1)>0(x 1+1)+(x 2+1)>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -4>03m +4-2m +1>0-2m +2>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m >4或m <-1,m >-5,m <1,∴-5<m <-1.故m 的取值范围为(-5,-1). 方法二 由题意, 知⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-m >-1,f (-1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -4>0,m <1,1-2m +3m +4>0.∴-5<m<-1.∴m的取值范围为(-5,-1).。
《函数与方程(一)》导学案➢ 3.4函数与方程(一)➢ 自学目标➢ 1.了解函数的零点与方程根的联系.➢ 2.能利用二次函数的图象与判别式的符号,判断一元二次方程的根的存在性及个数,➢ 3.体验并理解函数与方程的相互转化的的数学思想方法.讨论:一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的根与二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 数的图象有什么关系?先观察几个具体的一元二次方程及其相应的二次函数,分别选取方程有两个不同的根、重根和无实数根三种类型.方程0322=--x x 与函数322--=x x y ;方程0122=+-x x 与函数122+-=x x y ;方程0322=+-x x 与函数322+-=x x y ;再请同学们解方程,并分别画出三个函数的草图.结论:一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的根就是相应的二次函数02=++=c bx ax y 的图象与x 轴的交点的横坐标二、新课导学学习探究:探究1:函数的零点对于函数)(x f y =,我们把使0)(=x f 的实数x 叫做函数)(x f y =的零点.结论: 函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 的实数根,也就是函数)(x f y =的图象与x 轴的交点的横坐标.方程0)(=x f 有几个实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有几个交点⇔函数)(x f y =有几个零点.练一练:求下列函数的零点: (1)452--=x x y ;(2)202++-=x x y ;(3))13)(1(2+--=x x x y ;(4))23)(2()(22+--=x x x x f .探究2:函数零点的判定:如图①、②、③、④中分别有A ,B 两点,试用连续不断....的一条函数曲线....将A ,B 两点连接,则连线一定..会与x 轴有交点的图是 ?结论: 如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是连续不断....的一条曲线,并且有()()0<⋅b f a f ,那么,函数)(x f y =在区间),(b a 内有零点,即存在∈c ),(b a ,使得0)(=c f ,这个c 也就是方程0)(=x f 的根。
3.1方程根与函数的零点(第二课时)成都列五中学高一数学组 杨长利一、 高考要求1、理解函数零点和方程的根及函数图像之间关系 2、 掌握并学会求函数的零点及判断零点个数二、 学情分析在第一节的学习中已经对函数零点,方程的根以及图像之间关系进行学习,并能处理一些简单的函数零点问题,还不能达到高考要求。
三、 学习目标1.理解函数零点的概念以及函数零点与方程根的关系2.会求函数的零点3.掌握函数零点存在的条件,并会判断函数零点的个数学——温故思新(1)方程()0f x = ⇔ 函数()y f x =的图象 ⇔ 函数()y f x = .(2)零点存在定理:如果函数()y f x =在区间[a ,b ]上的图象是 的一条曲线,并且有 ,那么,函数()y f x =在区间(a ,b )内 ,即存在c ∈(a ,b ),使得 ,这个c 也就是方程()0f x =的根.教——引申触类1、求函数的零点例1:1()4x f x e -=-总结:2、判断函数零点所在的区间例2:函数2()ln f x x x=-的零点所在的大致区间是( ) A .(1,2) B .(2,3) C .(1e,1)和(3,4) D .(e ,+∞) 总结:3、判断函数零点个数例3:判断函数()3ln f x x x =-+的零点的个数.总结:4、函数与方程综合题型例4.定义在R 上的奇函数()f x 满足:当0x >时,2015()2015log x f x x =+,则方程()0f x =的实根个数为( )A .1 B .2 C .3 D .4变式:若1x 是方程lg 3x x +=的解,2x 是310=+x x 的解,则21x x +的值为( )A .23 B .32 C .3 D .31例5 :设a ∈R ,试讨论关于x 的方程lg(x -1)+lg(3-x )=lg(a -x )的实根的个数.变式:设定义域为R 的函数lg |1|1()01x x f x x ⎧- ≠⎪=⎨ =⎪⎩且关于x 的方程2()()0f x bf x c ++=有7个不同实数解,令m=2010b ,n=2010c ,则( )A. m<nB. m=nC. m>nD. m,n 的大小不确定 练———熟能生巧例5: 设2,0(),0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩(1) ()f x 有零点吗?(2)设()()g x f x k =+,为了使方程()0g x =有且只有一个根,k 应该怎样限制?(3)当1k =-时,()g x 有零点吗?如果有,把它求出来,如果没有,请说明理由;(4)你给k 规定一个范围,使得方程()0g x =总有两个根。
函数与方程班级:姓名:学号:【学习目标】1.结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程的根的联系.2.理解并会用函数在某个区间上存在零点的判定方法3体会高中数学中数形结合的思想。
4以极度的热情投入学习,体会成功的快乐。
【学习重点】函数与方程的相互转化【学习难点】函数与方程的相互转化[自主学习]1.一元二次函数与一元二次方程一元二次函数与一元二次方程(以后还将学习一元二次不等式)的关系一直是高中数学函数这部分内容中的重点,也是高考必考的知识点.我们要弄清楚它们之间的对应关系:一元二次函数的图象与x轴的交点的横坐标是对应一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是对应的一元二次函数的图象与x轴的交点的横坐标.2.函数与方程两个函数()f xg x=图象交点的横坐标就是方程()()=的解;反之,要求y f x=与()y g x方程()()=与()y g x=图象交点的横坐标.y f xf xg x=的解,也只要求函数()3.二分法求方程的近似解1.若函数在某区间内存在零点,则函数在该区间上的图象是(间断/连续);含零点的某一较小区间中以零点左右两边的实数为自变量,它们各自所对应的函数值的符号是(相同/互异)2.用二分法求函数零点近似值步骤.1.确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;2.求区间(a,b)的中点c;3.计算f(c);(1)若f(c)=0,则c就是函数的零点;(2)若f(a)· f(c)<0,则令b= c(此时零点x0∈(a, c) );(3)若f(c)· f(b)<0,则令a= c(此时零点x0∈( c, b) ).4.判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤2——4.口诀定区间,找中点,中值计算两边看.同号去,异号算,零点落在异号间.周而复始怎么办? 精确度上来判断[典型例析]例1(1)关于x 的方程 22(28)160x m x m --+-=的两个实根 1x 、2x 满足 1232x x <<,则实数m 的取值范围(2)若对于任意[1,1]a ∈-,函数2()(4)42f x x a x a =+-+-的值恒大于零, 则x 的取值范围是 (3)当01x ≤≤时,函数1y ax a =+-的值有正值也有负值,则实数a的取值范围是_____________例2已知二次函数2()(,f x ax bx a b =+为常数,且0)a ≠ 满足条件:(1)(3)f x f x -=-,且方程()2f x x =有等根.(1)求()f x 的解析式;(2)是否存在实数m 、n ()m n <,使()f x 定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m ,4n ],如果存在,求出m 、n 的值;如果不存在,说明理由.变式训练1:已知函数11()f x a x=- ((0,0)a x >>.(1)求证:()f x 在(0,+∞)上是增函数;(2)若()2f x x ≤在(0,+∞)上恒成立,求a 的取值范围;(3)若()f x 在[m ,n ]上的值域是[m ,n ](m ≠n),求a 的取值范围.例3对于函数()f x ,若存在0x ∈R,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点. 已知函数2()(1)1(0)f x ax b x b a =+++-≠(1)当1,2a b ==-时,求()f x 的不动点;(2)若对任意实数b ,函数()f x 恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围;[当堂检测]1. 1. 用二分法求方程0523=--x x 在区间[2,3]内的实根,取区间中点5.20=x ,那么下一个有根区间是______________。
第16课时函数与方程(2)教学过程一、问题情境对于方程lg x=3-x,要求出这个方程的解是较为困难的.我们能否求出这个方程的近似解呢?让我们先从熟悉的一元二次方程开始研究.例如,求方程x2-2x-1=0的实数根就是求函数f(x)=x2-2x-1的零点.根据图象(如图1),我们发现f(2)<0,f(3)>0.这表明此函数图象在区间(2, 3)上有零点,即方程f(x)=0在区间(2,3)上有实数根.又因为在区间(2, 3)上函数f(x)是单调递增的,所以方程x2-2x-1=0在区间(2,3)上有唯一实数根x1.(图1)二、数学建构(一)生成概念问题1如何进一步缩小方程x2-2x-1=0的实数根x1的范围呢?解计算得f错误!未找到引用源。
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>0,发现x1∈(2, 2.5)(如图1),这样可以进一步缩小x1所在的区间.思考你能把x1限制在更小的区间内吗?解下面我们利用计算器来求方程x2-2x-1=0的一个近似解(精确到0.1).设f(x)=x2-2x-1,先画出函数图象的简图(如图1).(图2)因为f(2)=-1<0,f(3)=2>0,所以在区间(2, 3)内,方程x2-2x-1=0有一解,记为x1.取2与3的平均数2.5.因为f(2.5)=0.25>0,所以2<x1<2.5.再取2与2.5的平均数2.25.因为f(2.25)=-0.4375<0,所以2.25<x1<2.5.如此继续下去,得f(2)<0,f(3)>0⇒x1∈(2, 3),f(2)<0,f(2.5)>0⇒x1∈(2, 2.5),f(2.25)<0,f(2.5)>0⇒x1∈(2.25, 2.5),f(2.375)<0,f(2.5)>0⇒x1∈(2.375, 2.5),f(2.375)<0,f(2.4375)>0⇒x1∈(2.375, 2.4375).因为2.375与2.4375精确到0.1的近似值都为2.4,所以此方程的近似解为x1≈2.4.利用同样的方法,还可以求出方程的另一个近似解.像上面这种求方程近似解的方法称为二分法,它是求一元方程近似解的常用方法.(二)理解概念1.运用二分法的前提是要先判断某根所在的区间.2.二分法是一种操作,其实是在不断地做同样的一个操作,渗透了算法的循环结构思想.(三)巩固概念问题2二分法的一般操作流程是什么?解给定精度ε,用二分法求函数f(x)零点的近似值的步骤如下:(1)确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精度ε;(2)求区间(a,b)的中点x1;(3)计算f(x1):①若f(x1)=0,则x1就是函数的零点;②若f(a)·f(x1)<0,则令b=x1(此时零点x0∈(a,x1));③若f(x1)·f(b)<0,则令a=x1(此时零点x0∈(x1,b));(4)判断是否达到精度ε:即若|a-b|<ε,则得到零点值a(或b);否则重复步骤(2)(4).由函数的零点与相应方程的关系,我们可以用二分法来求方程的近似解.三、数学运用【例1】(教材P94例1)利用计算器,求方程lg x=3-x的近似解.(精确到0.1) (见学生用书课堂本P63) [处理建议]求方程lg x=3-x的解,可以转化为求函数f(x)=lg x+x-3的零点,故可以利用二分法求出题中方程的近似解.[规范板书]解分别画出函数y=lg x和y=3-x的图象(如图).在两个函数图象的交点处,函数值相等.因此,这个点的横坐标就是方程lg x=3-x的解.由函数y=lg x与y=3-x的图象可以发现,方程lg x=3-x有唯一解,记为x1,并且这个解在区间(2, 3)内.设f(x)=lg x+x-3,利用计算器计算得f(2)<0,f(3)>0⇒x1∈(2, 3),f(2.5)<0,f(3)>0⇒x1∈(2.5, 3),f(2.5)<0,f(2.75)>0⇒x1∈(2.5,2.75),f(2.5)<0,f(2.625)>0⇒x1∈(2.5,2.625),f(2.5625)<0,f(2.625)>0⇒x1∈(2.5625, 2.625).(例1)因为2.5625与2.625精确到0.1的近似值都为2.6,所以原方程的近似解为x1≈2.6.[题后反思]发现计算的结果约稳定在2.58717.根据精度要求,可以来确定是否要继续算中点的函数值.【例2】(教材P96例3)求方程2x+x=4的近似解.(精确到0.1)(见学生用书课堂[处理建议]首先利用函数y=2x与y=4-x的图象,估计出方程2x=4-x的解所在的区间.然后,运用二分法求出题中方程的近似解.[规范板书]解方程2x+x=4可以化为2x=4-x.分别画出函数y=2x与y=4-x的图象(如图).由图象可以知道,方程2x+x=4的解在区间(1,2)上.对于区间(1,2),利用二分法就可以求得它的近似解为x≈1.4.(例2)[题后反思]二分法是一种操作性极强的操作方法,主要是掌握其思想方法,为以后的算法学习打下基础.【例3】(教材P95例2)作出函数y=x3与y=3x-1的图象,并写出方程x3=3x-1的近似解.(精确到0.1) (见学生用书课堂本P64) [处理建议]本题其实就是求函数y=x3和y=3x-1图象交点的横坐标.(例3)[规范板书]解作出函数y=x3与y=3x-1的图象(如图).在两个函数图象的交点处,函数值相等.因此,这3个交点的横坐标就是方程x3=3x-1的解.由图象可以知道,方程x3=3x-1的解分别在区间(-2,-1),(0, 1)和(1, 2)上.那么,对于区间(-2,-1),(0, 1)和(1, 2)分别利用二分法就可以求得它精确到0.1的近似解为x1≈-1.9,x2≈0.3,x3≈1.5.[题后反思]函数的图象必须精确地画出,这样才能从图象上观察出解所在的大致区间,进而进行二分法的操作.*【例4】已知函数f(x)=a x+错误!未找到引用源。
江苏省响水中学高中数学第二章《函数与方程》导学案苏教版必修11.了解方程的根与函数零点的概念,会利用零点的概念解决简单的问题.2.理解零点存在性定理,会利用零点存在性定理判断零点的存在性或者零点所在的范围.一个小朋友画了两幅图:问题1:上面的两幅图哪一个能说明此小朋友一定曾经渡过河?显然,图1说明了此小朋友曾经渡过河,但对于图2,则无法判断,用数学的角度来看,如果把小朋友运动的轨迹当作函数图象,小河看作x轴,那么问题即转化为函数图象与x轴是否存在交点.问题2:(1)什么是函数的零点,零点是点吗?(2)二次函数的零点个数如何判断?(1)对于函数y=f(x),我们把使的实数x叫作函数y=f(x)的零点.由定义可知零点是一个实数不是点.(2)在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,当时,有两个零点;当Δ=0时,有零点;当时,没有零点.问题3:函数y=f(x)的零点,方程f(x)=0的根,函数y=f(x)与x轴交点的横坐标,这三者有什么关系?函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.事实上,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.问题4:(1)零点存在性定理的内容是什么?(2)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上满足零点存在性定理的条件,即存在零点,那么在(a,b)上到底有几个零点呢?(3)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且在区间(a,b)内有零点,那么你认为f(a)·f(b)与0的关系是怎样的?请举例说明.(1)零点存在性定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.(2)至少有一个.(3)如图所示,可以小于0,可以等于0,也可以大于0.1.函数y=x2-2x-3的零点是.2.若函数f(x)=x2+2x+a没有零点,则实数a的取值范围是.3.观察下面函数y=f(x)的图象,作答:在区间[a,b]上(填“有”或“无”)零点;f(a)·f(b)0(填“<”或“>”). 在区间[b,c]上(填“有”或“无”)零点;f(b)·f(c)0(填“<”或“>”). 在区间[c,d]上(填“有”或“无”)零点;f(c)·f(d)0(填“<”或“>”). 4.已知函数f(x)=2x-x2,问方程f(x)=0在区间[-1,0]内是否有解,为什么?利用零点的概念求零点判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f(x)=;(2)f(x)=x2+2x+4;(3)f(x)=2x-3;(4)f(x)=1-log3x.零点个数的判断判断函数f(x)=ln x+x2-3的零点的个数.零点所在区间的判断函数f(x)=lg x-的零点所在的大致区间是.①(6,7);②(7,8);③(8,9);④(9,10).下列函数中存在两个零点的是.①f(x)=2x-2;②f(x)=lg(x2-2);③f(x)=x2-2x+1;④f(x)=e x-1-2.判断函数f(x)=x2-的零点的个数.方程2x+x=0在下列哪个区间内有实数根.①(-2,-1);②(0,1);③(1,2);④(-1,0).1.下列图象表示的函数中没有零点的是.2.已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下的x、f(x)对应值表:x 1 2 3 4 5 6f(x) 123.56 21.45 -7.82 11.57 -53.76 -126.49函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有个.3.函数f(x)为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则该函数的所有零点之和为.4.已知函数f(x)=x3-2x2-5x+6的一个零点为1.求函数f(x)的其他零点.(2013年·重庆卷)若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间().A.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内考题变式(我来改编):第9课时函数与方程知识体系梳理问题2:(1)f(x)=0(2)Δ>0一个Δ<0问题4:(1)f(a)·f(b)<0基础学习交流1.-1和3由x2-2x-3=0得x=-1或x=3.2.(1,+∞)函数f(x)=x2+2x+a没有零点,即方程x2+2x+a=0没有实数根,所以Δ=4-4a<0,得a>1.3.有< 有< 有< 根据“如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根”,即可填写.4.解:因为f(-1)=2-1-(-1)2=-<0,f(0)=20-02=1>0,而函数f(x)=2x-x2在[-1,0]上的图象是一条连续曲线,所以f(x)在区间[-1,0]内有零点,即方程f(x)=0在区间[-1,0]内有解.重点难点探究探究一:【解析】(1)令=0,解得x=-3,所以函数f(x)=的零点是-3.(2)令x2+2x+4=0,因为Δ=22-4×1×4=-12<0,所以方程x2+2x+4=0无实数根,所以函数f(x)=x2+2x+4不存在零点.(3)令2x-3=0,解得x=log23,所以函数f(x)=2x-3的零点是log23.(4)令1-log3x=0,解得x=3,所以函数f(x)=1-log3x的零点是3.【小结】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有实数根,则函数f(x)存在零点,该方程的根就是函数f(x)的零点;否则,函数f(x)不存在零点.探究二:【解析】(法一)函数对应的方程为ln x+x2-3=0,即为函数y=ln x与y=3-x2的图象交点个数.在同一坐标系下,作出两函数的图象.如图,两函数图象有一个交点.从而ln x+x2-3=0有一个根,即函数y=ln x+x2-3有一个零点.(法二)∵f(1)=ln 1+12-3=-2<0,f(2)=ln 2+22-3=ln 2+1>0,∴f(1)·f(2)<0,又f(x)=ln x+x2-3在(1,2)上是不间断的,∴f(x)在(1,2)上必有零点,又f(x)在(0,+∞)上是递增的,∴零点只有一个.【小结】判断函数零点个数的主要方法:(1)利用方程根,转化为解方程,有几个根就有几个零点;(2)画出函数y=f(x)的图象,判定它与x轴的交点个数,从而判定零点的个数;(3)结合单调性,利用f(a)·f(b)<0,可判定y=f(x)在(a,b)上零点的个数;(4)转化成两个函数图象的交点问题.探究三:【解析】易知f(x)在(0,+∞)上是递增的.∵f(6)=lg 6-=lg 6-<0,f(7)=lg 7-<0,f(8)=lg 8-<0,f(9)=lg 9-1<0,f(10)=lg 10->0,∴f(9)·f(10)<0,∴f(x)=lg x-的零点所在的大致区间为(9,10).【答案】④【小结】判断函数零点所在区间的三个步骤:(1)代:将区间端点代入函数求出函数的值.(2)判:把所得函数值相乘,并进行符号判断.(3)结: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.思维拓展应用应用一:②①中零点为1;②中零点为±;③中零点为1;④中零点为1+ln 2,故选②.应用二:(法一)由x2-=0,得x2=.令h(x)=x2(x≠0),g(x)=,在同一坐标系中画出h(x)和g(x)的图象,由图可知两函数图象只有一个交点.故函数f(x)=x2-只有一个零点(法二)当x<0时,f(x)>0恒成立,当x>0时,f(x)是递增的且不间断,又f(1)=1-1=0,故f(x)只有一个零点.应用三:④令f(x)=2x+x,∵f(-1)·f(0)=(-)×1<0,∴f(x)=2x+x的零点在区间(-1,0)内,故2x+x=0在区间(-1,0)内有实数根.基础智能检测1.①观察图象可知①中图象表示的函数没有零点.2.3∵f(2)·f(3)<0,∴f(x)在[2,3]上至少有1个零点,同理f(x)在[3,4]、[4,5]上都存在至少1个零点,∴f(x)在[1,6]上的零点至少有3个.3.0因为f(x)为偶函数,所以其零点互为相反数,故四个零点之和为0.4.解:由题意,设f(x)=(x-1)(x2+mx+n)=x3+(m-1)x2+(n-m)x-n,则解得令f(x)=0,即(x-1)(x2-x-6)=0⇒(x-1)(x-3)(x+2)=0,解得x=-2,1,3.∴函数f(x)的其他零点是-2,3.全新视角拓展A因为f(a)=(a-b)(a-c)>0,f(b)=(b-c)(b-a)<0,f(c)=(c-a)(c-b)>0,所以f(a)f(b)<0,f(b)f(c)<0,所以函数的两个零点分别在(a,b)和(b,c)内.思维导图构建实数x x轴有零点f(a)·f(b)<0。
第一标设置目标【学习目标】经历探索一次函数和方程与不等式关系的过程,会把方程与不等式转化为一次函数,根据数形结合的方法直观形象解决实际问题,感受和体会函数不断变化的思想。
【任务1】函数图象和坐标轴交点与解集1.已知直线y=2x+k与x轴的交点是(-2,0),则关于x的不等式2x+k<0的解集是2.对于一次函数y=kx+b,它的图象与x轴的交点是,当它的图象过一.二.三象限时,不等式kx+b>0的解集是,当它的图象不通过第三象限时,不等式kx+b<0的解集为。
3.若关于x的不等式ax+1>0(a≠0)的解集是x<1,则直线y=ax+1与x轴的交点是, a04.直线y=-3x+2与x轴的交点是,则不等式-3x+2>0的解集是【任务2】用函数图象法解一元一次不等式用画图的方法解不等式解一:原不等式可化为,作直线的图象,由图看出,当x>2时,这条直线上的点在x轴上方。
即。
所以不等式的解集为x>2解二:把原不等式两边看做是两个一次呼吸,在坐标系中画出直线与,从图象上看出交点为(2,5),且当时,直线上的点在直线相应点的上方,此时。
所以解集是。
第三标反馈目标( 18分钟)赋分学成情况:;家长签名:1.已知直线与相交于点(2,0)则不等式的解集是2.某蔬菜加工厂承担出口蔬菜加工任务,有一批蔬菜产品需要装入某一规格的纸箱.供应这种纸箱有两种方案可供选择:方案一:从纸箱厂定制购买,每个纸箱价格为4元;方案二:由蔬菜加工厂租赁机器自己加工制作这种纸箱,机器租赁费按生产纸箱数收取.工厂需要一次性投入机器安装等费用16000元,每加工一个纸箱还需成本费2.4元.(1)若需要这种规格的纸箱个,请分别写出从纸箱厂购买纸箱的费用(元)和蔬菜加工厂自己加工制作纸箱的费用(元)关于(个)的函数关系式;(2)假设你是决策者,你认为应该选择哪种方案?并说明理由.。
高一数学导学案全套第一节:函数和方程的基本概念在高一数学学习中,函数和方程是重要的基础概念。
函数描述了两个变量之间的关系,方程则表示了一个等式。
下面将介绍函数和方程的基本概念及其应用。
一、函数的基本概念函数是指在数学中,一个变量的值与另一个变量的值之间存在唯一对应关系的规则。
通常用符号f(x)来表示函数,其中x为自变量,f(x)为函数值或因变量。
函数可以用图像、公式或描述性的语言表示。
1. 定义域和值域函数的定义域是自变量的取值范围,值域是函数值可能取得的范围。
例如,函数y = x²的定义域为实数集,值域为非负实数集。
2. 函数图像通过绘制函数图像,我们可以直观地看到函数的形状和特点。
函数图像是在坐标系中绘制的一条曲线,横坐标表示自变量,纵坐标表示函数值。
3. 奇偶性函数的奇偶性是指函数图像对称于坐标轴的特点。
若函数满足f(-x) = f(x),则称该函数为偶函数;若函数满足f(-x) = -f(x),则称该函数为奇函数。
二、方程的基本概念方程是数学中描述两个量相等关系的等式。
方程中包含未知数,通过求解方程,可以确定未知数的值。
1. 一元方程和二元方程一元方程只含有一个未知数,例如2x + 1 = 5。
二元方程含有两个未知数,例如x + y = 7。
2. 解和解集解是指使方程成立的未知数的值。
解集是所有满足方程的解的集合。
例如,方程2x + 1 = 5的解为x = 2,解集为{x = 2}。
3. 方程的解的判定通过将解代入方程中,可以判断一个值是否是方程的解。
若代入后等式成立,则该值为方程的解。
第二节:一元一次方程一元一次方程是非常基础且常见的方程类型。
在这一节中,我们将学习解一元一次方程的方法。
一、一元一次方程的定义一元一次方程是指方程中只含有一个未知数,且未知数的最高次数为1的方程。
一元一次方程的一般形式为ax + b = 0,其中a和b为已知数,a ≠ 0。
二、解一元一次方程的方法在解一元一次方程时,可以使用反运算的原则,将方程转化为等价的形式。
师生共用导学案函数与方程学习目标: 1.能利用二次函数的图象与判别式的符号,判断一元二次方程根的存在性及根的个数;2.了解函数的零点与方程根的联系及判断函数的零点所在的大致区间;3.体验并理解函数与方程相互转化的数学思想和数形结合的数学思想.一:课前准备: 1.二次函数的零点的概念_____________________________________________ ____________________________________________________________________2. 二次函数的零点与对应一元二次方程根的关系3. 推广 ⑴函数的零点的概念________________________________________________ ___________________________________________________________________ ⑵函数的零点与对应方程的关系_______________________________________ ____________________________________________________________________ 二:课堂活动例1:求证:一元二次方程22370x x +-=有两个不相等的实数根.例2:右图是一个二次函数()y f x =的图象. (1)写出这个二次函数的零点; (2)写出这个二次函数的解析式; (3)试比较(4)(1)f f --,(0)(2)f f 与0的大小关系.例3:当关于x 的方程的根满足下列条件时,求实数a 的取值范围:学习札记 班级小组姓名1+∞(,)3轴的上方,则实数上是减函数,那么高中数学函数与方程(师生共用)导学案苏教版必修1。
2019-2020学年高三数学 函数与方程导学案 苏教版一、考纲要求函数与方程是紧密联系、相辅相成的关系,在一定条件下,它们可以相互转化,初等函数的解析式就是二元方程,函数的研究离不开方程,而研究方程的问题有需要函数的性质和图象辅助,函数与方程是高考考查的重点内容.在高考中一般一填空的形式考查函数零点、二分法等知识.函数与方程(A 级要求);二、复习目标1.能利用二次函数的图像与判别式的正负,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,了解函数零点与方程根的联系.2.并理解二分法的实质.3.体验并理解函数与方程的相互转化的数学思想方法.三、重点难点函数零点的概念及用“二分法”求方程的近似解,使学生初步形成用函数观点处理问题的意识.四、要点梳理1.函数的零点:能力一般地,如果函数()y f x =在实数a 处的值等于_____,即:______,则a 叫做这个函数的零点。
2.函数零点的判断 如果函数()y f x =在区间[],a b 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有_______________,则函数()y f x =在区间________内有零点,即存在(),c a b ∈使得()0f c =,即c 为函数()y f x =的一个零点,即c 为方程()0f x =的一个根。
3.二分法 对于在区间[],a b 上连续不断,且__________________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,使区间的两端点逐步逼近零点,近而得到零点的近似值的方法叫做二分法。
4.用二分法求函数()f x 零点近似值的步骤是什么?五、基础自测1.方程23x x -+=的实数解的个数为 .(必修1,80P 例4改编)2.若函数222y mx mx =+-没有零点,则实数m 的取值范围是 3.对于函数2()f x x mx n =++,若()0,()0f a f b ><,则函数()f x 在区间(,)a b 内:①一定有零点; ②一定没有零点; ③可能有两个零点; ④至多有一个零点.其中正确的序号是___________。