方程的根与函数的零点导学案
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《3.1.1方程的根与函数的零点(2)》导学案学习目标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根的联系;2. 掌握零点存在的判定定理.学习过程知识链接复习1定义:函数()y f x =的零点:复习2:函数()y f x =的零点、方程()0f x =的实数根、函数()y f x = 的图象与x 轴交点的横坐标,三者有什么关系?复习3:零点存在性定理:新课导学练习1.求下列函数的零点:22(1)54;(2)(1)(31).y x x y x x x =--=--+练2.求函数23x y =-的零点所在的大致区间.总结提升学习小结①零点概念;②零点、与x 轴交点、方程的根的关系;③零点存在性定理 知识拓展图象连续的函数的零点的性质:(1)函数的图象是连续的,当它通过零点时(非偶次零点),函数值变号.推论:函数在区间[,]a b 上的图象是连续的,且()()0f a f b <,那么函数()f x 在区间[,]a b 上至少有一个零点.(2)相邻两个零点之间的函数值保持同号.当堂检测1. 函数22()(2)(32)f x x x x =--+的零点个数为( ).A . 1B . 2C . 3D . 42.若函数()f x 在[],a b 上连续,且有()()0f a f b >.则函数()f x 在[],a b 上( ). A . 一定没有零点 B . 至少有一个零点C . 只有一个零点D . 零点情况不确定3. 函数1()44x f x e x -=+-的零点所在区间为( ).A . (1,0)-B . (0,1)C . (1,2)D . (2,3)4.函数220y x x =-++的零点为 .5. 若函数()f x 为定义域是R 的奇函数,且()f x 在(0,)+∞上有一个零点.则()f x 的零点个数为 .课后作业1. 求函数3222y x x x =--+的零点所在的大致区间,并画出它的大致图象.。
《方程的根与函数的零点》导学案一.学习目标1.结合二次函数的图像,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关系.2.理解并会用函数在某个区间上存在零点的判定方法.二.学习重点、难点重点:了解函数零点的概念,体会方程的根与函数零点之间的联系,掌握函数零点存在性的判断.难点:准确认识零点的概念,能利用判定定理判断零点的存在或确定零点.三.学习过程 (一)课前思考问题1 判断方程2230x x --=根的个数,并求解问题2 作出函数223y x x =--的图象,并思考函数图象与问题1中方程的根有什么联系?思考结论: 问题3 上述关系对于一般的一元二次方程()200ax bx c a ++=≠及其相应的二次函数()20y ax bx c a =++≠是否也成立呢?判别式ac b 42-=∆()200ax bx c a ++=≠的根 ()20y ax bx c a =++≠图象与x轴的交点0>∆0=∆0<∆(二)课堂学习函数零点的定义:______________________________________________________________ ______________________________________________________________例1 求函数)1lg()(-=x x f 的零点.变式练习:求下列函数的零点.(1)65)(2+-=x x x f (2)12)(-=xx f解题小结____________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________动手探究:已知函数()y f x =的图象是一条连续不断的曲线,且过点()(),A a f a 、()(),B b f b ,请在下列四个坐标系中分别作出函数()y f x =的一个可能图象.思考:函数满足什么条件,在区间()b a ,上一定有零点? 探究结论__________________________________________________________________________A ·B ·A ·B ·A ·B ·A ·B ·__________________________________________________________________________ 定理:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________反馈练习:1.已知函数()f x 的图象是连续不断的,且有如下对应值表:x1 2 3 4 5 6 ()f x 136.13615.552-3.9210.88-52.488-232.064请写出3个一定存在零点的区间________________________________________________.2.能确定在区间()1,0上有零点的函数是( ).A .()12+=x x fB .()323+-=x x x fC .()223-+=x x x fD .()322++=x x x f3.函数()x f y =在定义域内满足()()()b a R b a b f a f <∈<⋅,,0,则函数()x f 在()b a ,内( )A .只有一个零点B .至少有一个零点C .无零点D .无法确定有无零点 练习心得________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2 求函数()ln 26f x x x =+-零点的个数. 归纳总结____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 反思小结1.你通过本节课的学习,有什么收获?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.对于本节课学习的内容你还有什么疑问?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(三)课后作业必做题:《学习与评价》第78页:第10、11题选做题:已知()()221421f x m x mx m =+++-.(1)m 为何值时,函数有两个零点?(2)若函数恰有一个零点在原点右侧,求m 的值.。
第1课时方程的根与函数的零点1.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.3.能够运用函数思想、数形结合思想和化归思想解决方程的根的问题.一个小朋友画了两幅图:问题1:上面的两幅图中哪一幅能说明图中的小朋友一定渡过河?显然,图1说明了此小朋友一定渡过河,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.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)=x+3;(2)f(x)=x2+2x+4;(3)f(x)=2x-3;(4)f(x)=1-log3x.x函数零点所在区间的判定函数f(x)=e x+x-2的零点所在的一个区间是().A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)函数零点的个数判定+x2-2x有几个零点?函数f(x)=1x-log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是(). (2014年·北京卷)已知函数f(x)=6xA.(0,1)B.(1,2)C.(2,4)D.(4,+∞)考题变式(我来改编):第1课时方程的根与函数的零点知识体系梳理问题2:(1)f(x)=0(2)Δ>0一个Δ<0问题4:(1)f(a)·f(b)<0重点难点探究探究一:【解析】(1)令x+3x =0,解得x=-3,所以函数f(x)=x+3x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】因为f(0)=-1<0,f(1)=e-1>0,所以零点在区间(0,1)上,选C.【答案】C【小结】要判断函数的零点所在的区间,只需把各区间的端点代入函数解析式中,看区间两端点对应的函数值是否异号,再用函数的零点存在性定理判断.探究三:【解析】由1x+x 2-2x=0,得1x=-x 2+2x ,在同一直角坐标系内画出函数y=1x和y=-x 2+2x 的图象,如图所示.由图可知,两个函数图象有2个交点,所以函数f (x )=1x+x 2-2x 有2个零点. [问题]得到的答案是否正确? [结论]不正确,画图不够准确.(法一)由1x+x 2-2x=0,得1x=-x 2+2x ,在同一直角坐标系内画出函数y=1x和y=-x 2+2x 的图象,如图所示. 由图可知,两个函数图象有3个交点,所以函数f (x )=1x+x 2-2x 有3个零点.(法二)解方程1x+x 2-2x=0,即x 3-2x 2+1x =0,(x-1)·(x 2-x-1)=0,所以方程有三个解,分别为x 1=1,x 2=1-√52,x 3=1+√52. 【小结】判断函数的零点个数有以下几种方法:①解方程;②画出函数图象,根据图象与x 轴交点的个数判断零点的个数;③结合函数的单调性,根据函数的零点存在性定理进行判断;④把方程转化为两个函数,画出两个函数的图象,根据它们交点的个数判断零点的个数,要求准确地画出函数的图象. 全新视角拓展【解析】由题意知函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,又f (1)=6-0=6>0,f (2)=3-1=2>0,f (4)=64-log 24=32-2=-12<0,由零点存在性定理,可知函数f (x )在区间(2,4)上必存在零点.【答案】C 思维导图构建实数x x 轴 有零点 f (a )·f (b )<0(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
3.1.1方程的根与函数的零点导学案(2课时)课前预习案【使用说明和学法指导】1、仔细阅读课本,课前完成好预习学案,牢记基础知识,掌握基本题型,时间不超过20分钟。
在做题过程中,如遇不会的问题再回去阅读课本;AA 完成所有题目,BB 完成除★★外所有题目,CC 完成不带★题目。
2、认真限时完成,书写规范;课上小组合作探究,答疑解惑。
3、小组长在课上讨论环节时要在组内起引领作用,控制讨论节奏。
4、必须掌握的数学方法和数学思想:数形结合思想;利用零点的概念、方程的根与函数的零点的关系、零点存有性定理准确处理和解决具体问题。
课前准备:1、课本、《方程的根与函数的零点导学案》、典题本、练习本、双色笔。
2、分析错因,自纠学案。
3、标记疑难,以备讨论。
一.学习目标:1、理解函数的零点概念,理解并掌握函数零点与相对应方程根的联系 。
2、掌握判定函数零点存有的条件,并能确定具体函数存有零点的区间;3、学会将求方程的根的问题转化为求相对应函数零点的问题,转化为求相对应函数的图象与x 轴的交点问题,转化为求两函数图象的交点问题;4、激情投入,高效学习,培养学生形成扎实严谨的科学态度和勇于探索的数学精神。
重点:体会函数的零点与方程的根之间的联系,掌握零点存有的判定条件及应用.难点:探究发现函数零点的存有性.求函数零点的个数、方程根的个数、两函数图象交点的个数问题二.预习导学:自主学习教材P86~P87页内容,思考下列问题,找出疑惑之处。
复习:①函数零点定义:对于函数()y f x =,把使得 的实数x 叫做()y f x =的零点复习:②函数()y f x =有零点的等价条件函数 ()y f x =有零点⇔方程()0f x =有⇔函数()y f x =的图像函数()y f x =的零点⇔方程()0f x =的⇔函数()y f x =的图像复习:③函数零点的求法:代数法、图象法基础落实:④函数零点存有性定理如果函数()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 )内有零点,即存有c ∈(a,b ),使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根三.小试牛刀:(1)函数82xy =-的零点为(2)函数()2x f x x =+ 的一个零点所在的大致区间为( )A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D. (1,2)一、合作探究重点讨论内容:1、零点存有的判定条件;(结合思考1-6及例1)2、函数零点的个数、方程根的个数与两函数图象交点的个数问题的等价转化。
3.1.1方程的根和函数的零点1.理解函数零点的概念,领会函数的零点与相应方程的根的关系,掌握零点存在定理.2.从函数与方程的联系中体会数学中转化思想的意义和方法.3.理性思考、激情投入,体验学习和成功的快乐.重点:零点的定义及零点存在定理;难点:零点存在与否及零点个数的判断.1.结合预习案学习教材86——88页;独立完成探究题,并总结规律方法.2.针对预习自学及探究中找出的疑点,课上小组讨论.3.带有*的为选做.预学案零点的概念:1.函数()y f x=的零点的定义: .2.可以从以下三个方面来理解函数()y f x=的零点(1)函数的零点指的是一个实数,当函数的自变量取这个实数时,其对应的函数值为 .(2)函数的零点可以理解为函数的图象与x轴的交点的 .(3)确定函数()y f x=的零点,就是求方程的 . 3. 函数的零点、方程的根、函数的图象与x轴的交点三者的关系是.我的疑惑。
导学案探究点一函数零点存在性定理1.函数零点存在性定理内容:.2.根据函数零点存在性定理,函数()y f x=满足条件:(1)函数()y f x=在区间[,]a b上的图象是,(2)()()0f a f b⋅<,则函数()y f x=在区间内有零点。
探究点二利用图像求零点例1.求下列函数的零点(1)()23f x x=- (2)2()23f x x x=--(3)2()23f x x x=-+(4) 2()44f x x x=-+方法规律总结:探究点三 零点存在定理例2、(2010天津高考)函数()23x f x x =+的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2)例3、判断下列函数在给定的区间上是否有零点.(1)()3x f x e x =--在区间[1,2]上.(2)3()35f x x x =--+在区间[0,1]和[1,2]上.变式训练 2()32f x x x =-+在区间[0,3]上.反思与总结固 学 案1. 函数2()76f x x x =-+的零点为( ) A .1 B .6 C .1 ,6 D .(1,0),(6,0)2.(2011济南模拟)函数2()23f x x mx =-+有一个零点为12,则(1)f 等于( ) A .12-B .2-C .0D .2 3.函数()y f x =在(0,2)上有零点,则( )A .(0)0,(2)0f f ><B .(0)(2)0f f <C .在区间(0,2)内存在1x 、2x ,使得12()()0f x f x <D .以上说法都不正确4、*对于函数2()f x x mx n =++,若()0,()0,f a f b >>则函数()f x 在区间(,)a b 内( ) A 一定有零点 B 一定没有零点 C 可能有两个零点 D 至多有一个零点5、*已知2()(1)1(0,2)f x x a x =+-+在上有两个零点,求参数a 的取值范围.。
课前预习学案一、预习目标预习方程的根与函数零点的关系。
二、预习内容(预习教材P 86~ P 88,找出疑惑之处)复习1:一元二次方程2ax +bx+c=0 (a ≠0)的解法.判别式∆= .当∆ 0,方程有两根,为1,2x = ;当∆ 0,方程有一根,为0x = ;当∆ 0,方程无实数.复习2:方程2ax +bx+c=0 (a ≠0)的根与二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象之间有什么同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点 疑惑内容课内探究学案 一、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根的联系;2. 掌握零点存在的判定条件.学习重难点:方程的根与函数的零点的关系,求函数零点的个数问题二、学习过程探究任务一:函数零点与方程的根的关系问题:① 方程2230x x --=的解为 ,函数223y x x =--的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .② 方程2210x x -+=的解为 ,函数221y x x =-+的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .③ 方程2230x x -+=的解为 ,函数223y x x =-+的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .根据以上结论,可以得到:一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根就是相应二次函数20(0)y ax bx c a =++=≠的图象与x 轴交点的 .你能将结论进一步推广到()y f x =吗?新知:对于函数()y f x =,我们把使()0f x =的实数x 叫做函数()y f x =的零点(zero point ).反思:函数()y f x =的零点、方程()0f x =的实数根、函数()y f x = 的图象与x 轴交点的横坐标,三者有什么关系?试试:(1)函数244y x x =-+的零点为 ; (2)函数243y x x =-+的零点为 .小结:方程()0f x =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.探究任务二:零点存在性定理问题:① 作出243y x x =-+的图象,求(2),(1),(0)f f f 的值,观察(2)f 和(0)f 的符号② 观察下面函数()y f x =的图象,在区间[,]a b 上 零点;()()f a f b 0;在区间[,]b c 上 零点;()()f b f c 0;在区间[,]c d 上 零点;()()f c f d 0.新知: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()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根.讨论:零点个数一定是一个吗? 逆定理成立吗?试结合图形来分析.三、 典型例题例1求函数()ln 26f x x x =+-的零点的个数.变式一:求函数()ln 2f x x x =+-的零点所在区间.小结:函数零点的求法.① 代数法:求方程()0f x =的实数根;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.例2求函数23x y =-的零点大致所在区间.变式训练二求下列函数的零点:(1)254y x x =--;(2)2(1)(31)y x x x =--+.四、反思总结图像连续的函数的零点的性质:(1)函数的图像是连续的,当它通过零点时(非偶次零点),函数值变号.推论:函数在区间[,]a b 上的图像是连续的,且()()0f a f b <,那么函数()f x 在区间[,]a b 上至少有一个零点.(2)相邻两个零点之间的函数值保持同号.五、当堂达标1. 求函数3222y x x x =--+的零点所在区间,并画出它的大致图象.课后练习与提高1. 函数22()(2)(32)f x x x x =--+的零点个数为( ).A. 1B. 2C. 3D. 42.若函数()f x 在[],a b 上连续,且有()()0f a f b >.则函数()f x 在[],a b 上( ).A. 一定没有零点B. 至少有一个零点C. 只有一个零点D. 零点情况不确定3. 函数1()44x f x e x -=+-的零点所在区间为( ).A. (1,0)-B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)4. 函数220y x x =-++的零点为 .5. 若函数()f x 为定义域是R 的奇函数,且()f x 在(0,)+∞上有一个零点.则()f x 的零点个数为 .6. 已知函数2()2(1)421f x m x mx m =+++-.(1)m 为何值时,函数的图象与x 轴有两个零点;(2)若函数至少有一个零点在原点右侧,求m 值.。
第三章函数的应用3.1.1 方程的根与函数的零点(导学案)【课时目标】1.理解函数零点的概念以及函数零点与方程根的联系.2.掌握函数零点的存在性定理.3.能够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,理解二次函数的图象与x轴的交点和相应的一元二次方程根的关系.【知识梳理】预习课本P86-P881.函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点和相应的ax2+bx+c=0(a≠0)的根的关系Δ>0 Δ=0 Δ<02.对于函数y=f(x),我们把________________叫做函数y=f(x)的零点.3.方程、函数、图象之间的关系方程f(x)=0__________⇔函数y=f(x)的图象______________⇔函数y =f(x)__________.【探究讨论】请观看视频——穿越国门若将中俄两国国界看成x 轴,火车途径的两个站点抽象到平面中来为点A ,B (两点对应的横坐标分别为a,b ),回到函数问题中来,请在下列四个图中分别画出过A ,B 两点的一条连续不断的曲线表示一个函数。
(1) (2)(3) (4)【思考1】满足什么条件,函数()y f x =在区间()b a ,上一定有零点?4.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________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f(x)=0的根.【思考2】如果函数有零点,有几个零点?【牛刀小试】()21.log 1f x x =-求函数的零点.()2.23 A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)x f x x =-函数的零点所在的区间是( )3.()35x f x x =+-判断的零点个数.【课后思考】如何求出函数()ln 26f x x x =+-的零点?。
§3.1函数与方程3.1.1方程的根与函数的零点学习目标 1.了解函数的零点、方程的根与图象交点三者之间的联系.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.知识点一函数的零点对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.方程、函数、图象之间的关系: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.思考(1)函数的“零点”是一个点吗?(2)函数y=x2有零点吗?答案(1)不是;(2)有零点,零点为0.知识点二函数的零点、方程的根、函数图象与x轴的交点函数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轴的交点的横坐标,即方程f(x)=0的实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标⇔函数y=f(x)的零点. 思考函数f(x)=ax2+x-2有一个零点是1,这个函数还有其他零点吗?答案f(x)=ax2+x-2有一个零点是1,即a·12+1-2=0,∴a=1,∴f(x)=x2+x-2,令x2+x-2=0,得x=1或x=-2,∴这个函数还有一个零点为-2.知识点三零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也就是方程f(x)=0的根.1.函数f (x )=3x -2的零点为23.( √ )2.若f (a )·f (b )>0,则f (x )在[a ,b ]内无零点.( × )3.若f (x )在[a ,b ]上为单调函数,且f (a )·f (b )<0,则f (x )在(a ,b )内有且只有一个零点.( √ )4.若f (x )在(a ,b )内有且只有一个零点,则f (a )·f (b )<0.( × )题型一 求函数的零点例1 (1)函数y =1+1x 的零点是( )A.(-1,0)B.-1C.1D.0 答案 B解析 由1+1x=0,得x =-1.(2)函数f (x )=(lg x )2-lg x 的零点为________. 考点 函数零点的概念 题点 求函数的零点 答案 x =1或x =10解析 由(lg x )2-lg x =0,得lg x (lg x -1)=0, ∴lg x =0或lg x =1,∴x =1或x =10.反思感悟 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.跟踪训练1 (1)函数f (x )=2x -1-3的零点是______.(2)若函数f (x )=ax -b (b ≠0)有一个零点3,则函数g (x )=bx 2+3ax 的零点是________. 答案 (1)log 26 (2)-1和0解析 (1)解方程2x -1-3=0,得x =log 26,所以函数的零点是log 26. (2)因为f (x )=ax -b 的零点是3,所以f (3)=0,即3a -b =0,即b =3a .所以g (x )=bx 2+3ax =bx 2+bx =bx (x +1),所以方程g (x )=0的两个根为-1和0, 即函数g (x )的零点为-1和0.题型二 探求零点所在区间例2 (1)在下列区间中,函数f (x )=e x +4x -3的零点所在的区间为( ) A.⎝⎛⎭⎫-14,0 B.⎝⎛⎭⎫0,14 C.⎝⎛⎭⎫14,12 D.⎝⎛⎭⎫12,34答案 C解析 因为f ⎝⎛⎭⎫14=4e -2<0,f ⎝⎛⎭⎫12=e -1>0,所以f ⎝⎛⎭⎫14·f ⎝⎛⎭⎫12<0,又函数f (x )在定义域上单调递增,所以零点在区间⎝⎛⎭⎫14,12上.(2)二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的部分对应值如下表:不求a ,b ,c 的值,判断方程ax 2+bx +c =0的两根所在的区间是( ) A.(-3,-1),(2,4) B.(-3,-1),(-1,1) C.(-1,1),(1,2) D.(-∞,-3),(4,+∞)答案 A解析 因为f (-3)=6>0,f (-1)=-4<0,所以在区间(-3,-1)内必有实数根,又f (2)=-4<0,f (4)=6>0,所以在区间(2,4)内必有实数根,故选A.反思感悟 判断单调函数零点所在区间的方法:将区间端点值代入函数解析式求出函数值,进行符号判断即可得出结论,此类问题的难点往往是函数值符号的判断,对此可运用函数的有关性质进行判断.跟踪训练2 根据表格中的数据,可以断定方程e x -(x +2)=0(e ≈2.72)的一个根所在的区间是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3) 考点 函数零点存在性定理 题点 判断函数零点所在的区间 答案 C解析 令f (x )=e x -(x +2),则f (-1)≈0.37-1<0,f (0)=1-2<0,f (1)≈2.72-3<0,f (2)≈7.40-4=3.40>0.由于f (1)·f (2)<0,∴方程e x -(x +2)=0的一个根在(1,2)内. 题型三 函数零点的个数例3 已知0<a <1,则函数y =a |x |-|log a x |的零点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B解析 函数y =a |x |-|log a x |(0<a <1)的零点的个数即方程a |x |=|log a x |(0<a <1)的根的个数,也就是函数f (x )=a |x |(0<a <1)与g (x )=|log a x |(0<a <1)的图象的交点的个数.画出函数f (x )=a |x |(0<a <1)与g (x )=|log a x |(0<a <1)的图象,如图所示,观察可得函数f (x )=a |x |(0<a <1)与g (x )=|log a x |(0<a <1)的图象的交点的个数为2,从而函数y =a |x |-|log a x |的零点的个数为2.延伸探究1.把本例函数“y =a |x |-|log a x |”改为“y =2x |log a x |-1”,再判断其零点个数.解 由2x |log a x |-1=0得|log a x |=⎝⎛⎭⎫12x,作出y =⎝⎛⎭⎫12x 及y =|log a x |(0<a <1)的图象如图所示.由图可知,两函数的图象有两个交点, 所以函数y =2x |log a x |-1有两个零点.2.若把本例条件换成“函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点”,求实数b 的取值范围. 解 由f (x )=|2x -2|-b =0,得|2x -2|=b .在同一平面直角坐标系中分别画出y =|2x -2|与y =b 的图象,如图所示.则当0<b <2时,两函数图象有两个交点,即函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点.反思感悟 判断函数零点个数的方法主要有:(1)可以利用零点存在性定理来确定零点的存在性,然后借助函数的单调性判断零点的个数.(2)利用函数图象交点的个数判定函数零点的个数.跟踪训练3 求函数f (x )=ln x +2x -6零点的个数. 考点 函数的零点与方程根的关系 题点 判断函数零点的个数解 方法一 由于f (2)=ln 2+4-6<0,f (3)=ln 3+6-6>0,即f (2)·f (3)<0,又f (x )的图象在(2,3)上是不间断的,所以函数f (x )在区间(2,3)内有零点.又因为函数f (x )在定义域(0,+∞)内是增函数,所以它仅有一个零点.方法二 通过作出函数y =ln x ,y =-2x +6的图象,观察两图象的交点个数得出结论.也就是将函数f (x )=ln x +2x -6的零点个数转化为函数y =ln x 与y =-2x +6的图象交点的个数. 由图象可知两函数有一个交点,即函数f (x )有一个零点.根据零点情况求参数范围典例 若函数f (x )=x 2+2mx +2m +1在区间(-1,0)和(1,2)内各有一个零点,求实数m 的取值范围.考点 函数的零点与方程根的关系 题点 两根分别属于两区间解 函数f (x )=x 2+2mx +2m +1的零点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,即函数f (x )=x 2+2mx +2m +1的图象与x 轴的交点一个在(-1,0)内,一个在(1,2)内,根据图象(图略)列出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=2>0,f (0)=2m +1<0,f (1)=4m +2<0,f (2)=6m +5>0,解得⎩⎨⎧m <-12,m >-56,∴-56<m <-12,∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-56,-12. [素养评析] 函数的零点即函数图象与x 轴交点的横坐标,这样就建立了数与形的联系,利用函数图象描述问题,充分体现直观想象的数学核心素养.1.函数y =ln x 的零点是( ) A.(0,0) B.x =0 C.x =1 D.不存在 考点 函数零点的概念 题点 求函数的零点 答案 C2.下列各图象表示的函数中没有零点的是( )考点 函数零点的概念 题点 判断函数有无零点 答案 D3.函数f (x )=4x -2x -2的零点是( ) A.(1,0) B.1 C.12 D.-1答案 B4.函数f (x )=2x -1x的零点所在的区间是( )A.(1,+∞)B.⎝⎛⎭⎫12,1 C.⎝⎛⎭⎫13,12 D.⎝⎛⎭⎫14,13答案 B5.函数f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫12x的零点有______个. 考点 函数的零点与方程根的关系 题点 判断函数零点的个数 答案 11.方程f (x )=g (x )的根是函数f (x )与g (x )的图象交点的横坐标,也是函数y =f (x )-g (x )的图象与x 轴交点的横坐标.2.在函数零点存在性定理中,要注意三点:(1)函数是连续的;(2)定理不可逆;(3)至少存在一个零点.3.解决函数的零点存在性问题常用的办法有三种:(1)用定理;(2)解方程;(3)用图象.4.函数与方程有着密切的联系,有些方程问题可以转化为函数问题求解,同样,函数问题有时可以转化为方程问题,这正是函数与方程思想的基础.。
§3.1.1 方程的根与函数的零点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根的联系;2. 掌握零点存在的判定定理.8688复习1:一元二次方程2ax +bx +c =0 (a ≠0)的解法.判别式∆= .当∆ 0,方程有两根,为1,2x = ;当∆ 0,方程有一根,为0x = ;当∆ 0,方程无实根.复习2:方程2ax +bx +c =0 (a ≠0)的根与二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象之间有什么关系?二、新课导学※ 学习探究探究任务一:函数零点与方程的根的关系问题:① 方程2230x x --=的解为 ,函数223y x x =--的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .② 方程2210x x -+=的解为 ,函数221y x x =-+的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .③ 方程2230x x -+=的解为 ,函数223y x x =-+的图象与x 轴有 个交点,坐标为 .根据以上结论,可以得到:一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根就是相应二次函数20(0)y ax bx c a =++=≠的图象与x 轴交点的 .你能将结论进一步推广到()y f x =吗?新知:对于函数()y f x =,我们把使()0f x =的实数x 叫做函数()y f x =的零点(zero point ).反思:函数()y f x =的零点、方程()0f x =的实数根、函数()y f x = 的图象与x 轴交点的横坐标,三者有什么关系?试试:(1)函数244y x x =-+的零点为 ; (2)函数243y x x =-+的零点为 .小结:方程()0f x =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.探究任务二:零点存在性定理问题:① 作出243y x x =-+的图象,求(2),(1),(0)f f f 的值,观察(2)f 和(0)f 的符号② 观察下面函数()y f x =的图象,在区间[,]a b 上 零点; ()()f a f b 0;在区间[,]b c 上 零点;()()f b f c 0;在区间[,]c d 上 零点;()()f c f d 0.新知: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()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根.讨论:零点个数一定是一个吗? 逆定理成立吗?试结合图形来分析.※ 典型例题例1求函数()ln 26f x x x =+-的零点的个数.变式:求函数()ln 2f x x x =+-的零点所在区间.小结:函数零点的求法.① 代数法:求方程()0f x =的实数根;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.※ 动手试试练1. 求下列函数的零点:(1)254y x x =--;(2)2(1)(31)y x x x =--+.练2. 求函数23x y =-的零点所在的大致区间.三、总结提升※ 学习小结①零点概念;②零点、与x 轴交点、方程的根的关系;③零点存在性定理※ 知识拓展图象连续的函数的零点的性质:(1)函数的图象是连续的,当它通过零点时(非偶次零点),函数值变号. 推论:函数在区间[,]a b 上的图象是连续的,且()()0f a f b <,那么函数()f x 在区间[,]a b 上至少有一个零点. .※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 函数22()(2)(32)f x x x x =--+的零点个数为( ).A. 1B. 2C. 3D. 42.若函数()f x 在[],a b 上连续,且有()()0f a f b >.则函数()f x 在[],a b 上( ).A. 一定没有零点B. 至少有一个零点C. 只有一个零点D. 零点情况不确定3. 函数1()44x f x e x -=+-的零点所在区间为( ).A. (1,0)-B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)4. 函数220y x x =-++的零点为 .5. 若函数()f x 为定义域是R 的奇函数,且()f x 在(0,)+∞上有一个零点.则()f x 的零点个数为 .1. 求函数3222y x x x =--+的零点所在的大致区间,并画出它的大致图象.2. 已知函数2()2(1)421f x m x mx m =+++-.(1)m 为何值时,函数的图象与x 轴有两个零点;(2)若函数至少有一个零点在原点右侧,求m 值.。
《方程的根与函数的零点》导学案
一.学习目标
1.结合二次函数的图像,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关系.
2.理解并会用函数在某个区间上存在零点的判定方法.
二.学习重点、难点
重点:了解函数零点的概念,体会方程的根与函数零点之间的联系,掌握函数零点存在性的判断.
难点:准确认识零点的概念,能利用判定定理判断零点的存在或确定零点.
三.学习过程
(一)课前思考
问题1 判断方程2
230x x --=根的个数,并求解
问题2 作出函数223y x x =--的图象,并思考函数图象与问题1中方程的根有什么联系?
思考结论: 问题 3 上述关系对于一般的一元二次方程()200ax bx c a ++=≠及其相应的二次函数()20y ax bx c a =++≠是否也成立呢?
(二)课堂学习
函数零点的定义:______________________________________________________________ ______________________________________________________________
例1 求函数)1lg()(-=x x f 的零点.
变式练习:求下列函数的零点.
(1)65)(2+-=x x x f (2)12)(-=x x f
解题小结__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
动手探究:
已知函数()y f x =的图象是一条连续不断的曲线,且过点()(),A a f a 、()(),B b f b ,请在下列四个坐标系中分别作出函数()y f x =的一个可能图象.
思考:函数满足什么条件,在区间()b a ,上一定有零点?
探究结论__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 定理:__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
A ·
B · A · B ·
A ·
B · A · B ·
反馈练习:
1.已知函数()f x 的图象是连续不断的,且有如下对应值表:
请写出3个一定存在零点的区间________________________________________________.
2.能确定在区间()1,0上有零点的函数是( ).
A .()12+=x x f
B .()323+-=x x x f
C .()223-+=x x x f
D .()322++=x x x f
3.函数()x f y =在定义域内满足()()()b a R b a b f a f <∈<⋅,,0,则函数()x f 在()b a ,内( )
A .只有一个零点
B .至少有一个零点
C .无零点
D .无法确定有无零点
练习心得________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例2 求函数()ln 26f x x x =+-零点的个数.
归纳总结______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
反思小结
1.你通过本节课的学习,有什么收获?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.对于本节课学习的内容你还有什么疑问?
__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
(三)课后作业
必做题:《学习与评价》第78页:第10、11题
选做题:已知()()2
21421f x m x mx m =+++-. (1)m 为何值时,函数有两个零点?
(2)若函数恰有一个零点在原点右侧,求m 的值.。