高一数学必修一第三章函数的应用知识点总结
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第三章
函数的应用
一、方程的根与函数的零点
1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数
)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)
(x f y =有零点.
3、函数零点的求法:
○
1 (代数法)求方程0)(=x f 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)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.
4、基本初等函数的零点:
①正比例函数(0)y kx k =≠仅有一个零点。
②反比例函数(0)k
y k x
=
≠没有零点。
③一次函数(0)y kx b k =+≠仅有一个零点。
④二次函数)0(2
≠++=a c bx ax y .
(1)△>0,方程2
0(0)ax bx c a ++=≠有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点.
(2)△=0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两相等实根,二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.
(3)△<0,方程20(0)ax bx c a ++=≠无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点.
⑤指数函数(0,1)x
y a a a =>≠且没有零点。
⑥对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且仅有一个零点1.
⑦幂函数y x α
=,当0n >时,仅有一个零点0,当0n ≤时,没有零点。
5、非基本初等函数(不可直接求出零点的较复杂的函数),函数先把()f x 转化成
()0f x =,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y (基本初等函数),这另
个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
6、选择题判断区间(),a b 上是否含有零点,只需满足()()0f a f b <。
试判断方程在区间0122
4
=-+-x x x [0,2]内是否有实数解?并说明理由。
7、确定零点在某区间(),a b 个数是唯一的条件是:①()f x 在区间上连续,且()()0f a f b <②在区间(),a b 上单调。
求函数2)1lg(2)(-++=x x f x
的零点个数。
8、函数零点的性质:
从“数”的角度看:即是使0)(=x f 的实数;
从“形”的角度看:即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标;
若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切,则零点0x 通常称为不变号零点; 若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交,则零点0x 通常称为变号零点.
一元二次方程根的分布讨论
一元二次方程根的分布的基本类型
设一元二次方程02
=++c bx ax (0≠a )的两实根为1x ,2x ,且21x x ≤.
k 为常数,则一元二次方程根的k 分布(即1x ,2x 相对于k 的位置)或根在区间上的
分布主要有以下基本类型:
表一:(两根与0的大小比较)
表二:(两根与k的大小比较)
k k k
a
表三:(根在区间上的分布)
a
(1)关于x 的方程0142)3(22
=++++m x m x 有两个实根,且一个大于1,一个小于1,求m 的取值范围?
(2)关于x 的方程0142)3(22
=++++m x m x 有两实根在[0,4]内,求m 的取值范围?
(3)关于x 的方程0142)3(22
=++++m x m mx 有两个实根,且一个大于4,一个小于4,求m 的取值范围?
9、二分法的定义
对于在区间[a ,]b 上连续不断,且满足()()0f a f b ⋅<的函数
)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 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.
10、给定精确度ε,用二分法求函数()f x 零点近似值的步骤: (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1x ; (3)计算1()f x :
①若1()f x =0,则1x 就是函数的零点;
②若()f a ⋅1()f x <0,则令b =1x (此时零点01(,)x a x ∈); ③若1()f x ⋅()f b <0,则令a =1x (此时零点01(,)x x 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).
11、二分法的条件()f a ·()f b 0<表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点。
12、解决应用题的一般程序:
① 审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;
② 建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型; ③ 解模:求解数学模型,得出数学结论;
④ 还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义.
13、函数的模型
14、根据散点图设想比较接近的可能的函数模型: 一次函数模型:()(0);f x kx b k =+≠ 二次函数模型:2
()(0);g x ax bx c a =++≠ 幂函数模型:12
()(0);h x ax b a =+≠
指数函数模型:()x l x ab c =+(0,a b ≠>0,1b ≠)
利用待定系数法求出各解析式,并对各模型进行分析评价,选出合适的函数模型。