高一数学必修一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))((Dxxfy,把使0)(xf成立的实数x叫做函数))((Dxxfy的零点。
2、函数零点的意义:函数)(xfy的零点就是方程0)(xf实数根,亦即函数)(xfy的图象与x轴交点的横坐标。
即:方程0)(xf有实数根函数)(xfy的图象与x轴有交点函数)(xfy有零点.
3、函数零点的求法:
○1 (代数法)求方程0)(xf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)(xfy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)ykxk仅有一个零点。
②反比例函数(0)kykx没有零点。
③一次函数(0)ykxbk仅有一个零点。
④二次函数)0(2acbxaxy.
(1)△>0,方程20(0)axbxca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)axbxca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)axbxca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)xyaaa且没有零点。
⑥对数函数log(0,1)ayxaa且仅有一个零点1.
⑦幂函数yx,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fx转化成0fx,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数12,yy(基本初等函数),这另个函数图像的交点个数就是函数fx零点的个数。
6、选择题判断区间,ab上是否含有零点,只需满足0fafb。
试判断方程在区间01224xxx[0,2]内是否有实数解?并说明理由。
7、确定零点在某区间,ab个数是唯一的条件是:①fx在区间上连续,且0fafb②在区间,ab上单调。
求函数2)1lg(2)(xxfx的零点个数。
8、函数零点的性质:
从“数”的角度看:即是使0)(xf的实数;
从“形”的角度看:即是函数)(xf的图象与x轴交点的横坐标;
若函数)(xf的图象在0xx处与x轴相切,则零点0x通常称为不变号零点;
若函数)(xf的图象在0xx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02cbxax(0a)的两实根为1x,2x,且21xx.
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)
分布情况 两个负根即两根都小于0
120,0xx 两个正根即两根都大于0
120,0xx 一正根一负根即一个根小于0,一个大于0120xx
大致图象(0a)
得出的结论 00200baf 00200baf 00f 大致图象(0a)
得出的结论 00200baf 00200baf 00f
综合结论 (不讨论a) 00200baaf 00200baaf 00fa
表二:(两根与k的大小比较)
分布情况 两根都小于k即
kxkx21, 两根都大于k即
kxkx21, 一个根小于k,一个大于k即12xkx
大致图象(0a)
得出的结论 020bkafk 020bkafk 0kf kkk大致图象(0a)
得出的结论 020bkafk 020bkafk 0kf
综合结论 (不讨论)020bkaafk 020bkaafk 0kfa
表三:(根在区间上的分布)
分布情况 两根都在nm,内 两根有且仅有一根在nm,内(有两种情况,只画了一种) 一根在nm,内,另一根在qp,内,qpnm
大致图象(0a)
得出的结论 0002fmfnbmna 0nfmf 0000fmfnfpfq或00fmfnfpfq 大致图象(0a)
得出的结论 0002fmfnbmna 0nfmf 0000fmfnfpfq或00fmfnfpfq
综合结论(不讨论)—————— 0nfmf 00qfpfnfmf
(1)关于x的方程0142)3(22mxmx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(22mxmx有两实根在[0,4]内,求m的取值范围?
(3)关于x的方程0142)3(22mxmmx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()()0fafb的函数)(xfy,通过不断地把函数)(xf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()fx零点近似值的步骤:
(1)确定区间[a,]b,验证()()fafb0,给定精度;
(2)求区间(a,)b的中点1x;
(3)计算1()fx:
①若1()fx=0,则1x就是函数的零点;
②若()fa1()fx<0,则令b=1x(此时零点01(,)xax);
③若1()fx()fb<0,则令a=1x(此时零点01(,)xxb);
(4)判断是否达到精度;即若||ab,则得到零点值a(或b);否则重复步骤(2)~(4).
11、二分法的条件()fa·()fb0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
检验 收集数据
画散点图
选择函数模型
求函数模型
用函数模型解释实际问题 符合实际 不符合实际
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);fxkxbk
二次函数模型:2()(0);gxaxbxca
幂函数模型:12()(0);hxaxba
指数函数模型:()xlxabc(0,ab>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