高中數(shù)學(xué) 3.1 方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)課件 新人教A版必修1 .ppt

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3.1 函數(shù)與方程,3．1.1 方程的根與函數(shù)的零點(diǎn),復(fù)習(xí) 1．方程的根與函數(shù)的零點(diǎn) (1)函數(shù)零點(diǎn)的概念． 對(duì)于函數(shù)y＝f(x)，我們把使f(x)＝0的實(shí)數(shù)x叫函數(shù)y＝f(x)的零點(diǎn)．函數(shù)的零點(diǎn)是一個(gè)實(shí)數(shù)．,(2)方程的根與函數(shù)零點(diǎn)的關(guān)系． 求函數(shù)y＝f(x)的零點(diǎn)，就是求方程f(x)＝0的實(shí)數(shù)根．方程f(x)＝0有實(shí)數(shù)根?函數(shù)y＝f(x)的圖象與x軸有交點(diǎn)?函數(shù)y＝f(x)有零點(diǎn)． 2．函數(shù)零點(diǎn)的判斷 如果函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線，并且有f(a)f(b)0，那么，函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間(a，b)內(nèi)有零點(diǎn)，即存在c∈(a，b)，使得f(c)＝0，這個(gè)c也就是方程f(x)＝0的根．,思考感悟 1．函數(shù)的零點(diǎn)就是點(diǎn)，任何函數(shù)都有零點(diǎn)，對(duì)嗎？ 提示：函數(shù)的零點(diǎn)不是點(diǎn)，而是對(duì)應(yīng)方程的根；并不是任何函數(shù)都有零點(diǎn)，如函數(shù)y＝x2＋x＋1就沒有零點(diǎn)． 2．如果函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線，并且有f(a)f(b)0，在區(qū)間(a，b)上就沒有零點(diǎn)嗎？,提示：當(dāng)f(a)f(b)0時(shí)，在(a，b)上就沒有零點(diǎn)，當(dāng)f(a)f(b)0時(shí)，(a，b)上亦可能有零點(diǎn)．并且當(dāng)f(a)f(b)0時(shí)，(a，b)上也不一定只有一個(gè)零點(diǎn)，若另有f(x)在(a，b)上單調(diào)，可說明f(x)在(a，b)上有一個(gè)零點(diǎn)．,答案：B,2．函數(shù)y＝x2－3x＋1的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是( ) A．0 B．1 C．2 D．不確定 答案：C 3．已知函數(shù)f(x)在區(qū)間[a，b]上單調(diào)，且f(a)f(b)0，則函數(shù)f(x)在區(qū)間(a，b)上( ) A．至少有三個(gè)零點(diǎn) B．可能有兩個(gè)零點(diǎn) C．沒有零點(diǎn) D．必有唯一的零點(diǎn) 答案：D,4．若函數(shù)f(x)＝x2＋2x＋a沒有零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( ) A．a(chǎn)1 C．a(chǎn)≤1 D．a(chǎn)≥1 解析：函數(shù)f(x)＝x2＋2x＋a沒有零點(diǎn)，就是方程x2＋2x＋a＝0沒有實(shí)數(shù)根，故判別式Δ＝4－4a1. 答案：B,5．已知函數(shù)f(x)為偶函數(shù)，其圖象與x軸有四個(gè)交點(diǎn)，則該函數(shù)所有零點(diǎn)之和為__________． 解析：∵f(x)為偶函數(shù)， ∴f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱， ∴f(x)的零點(diǎn)也關(guān)于y軸對(duì)稱， ∴即零點(diǎn)之和為0. 答案：0,互 動(dòng) 課 堂,典 例 導(dǎo) 悟 類型一 函數(shù)零點(diǎn)的概念及求法 [例1] 求函數(shù)y＝－x2－2x＋3的零點(diǎn)，并指出y0，y0時(shí)，x的取值范圍．,[解] 如圖1所示，解二次方程 －x2－2x＋3＝0，得x1＝－3，x2＝1， ∴函數(shù)y＝－x2－2x＋3的零點(diǎn)為－3,1. y＝－x2－2x＋3＝－(x＋1)2＋4，畫出這個(gè)函數(shù)的簡圖，從圖象上可以看出當(dāng)－30；當(dāng)x1時(shí)，y0. ∴函數(shù)y＝－x2－2x＋3的零點(diǎn)是－3,1.,當(dāng)y0時(shí)，x的取值范圍是(－3,1)； 當(dāng)y0(0)的解集，體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想方法．,變式體驗(yàn)1 (1)若函數(shù)f(x)＝x2＋ax＋b的零點(diǎn)是2和－4，求a、b的值． (2)若f(x)＝ax－b(b≠0)有一個(gè)零點(diǎn)3，則函數(shù)g(x)＝bx2＋3ax的零點(diǎn)是________．,類型二 函數(shù)零點(diǎn)的判斷 [例2] 判斷下列函數(shù)在給定區(qū)間上是否存在零點(diǎn)． (1)f(x)＝x2－3x－18，x∈[1,8]； (2)f(x)＝x3－x－1，x∈[－1,2]； (3)f(x)＝log2(x＋2)－x，x∈[1,3]． [分析] 零點(diǎn)的存在性判斷可依據(jù)零點(diǎn)的存在性定理，有時(shí)也可以結(jié)合圖象進(jìn)行判斷．,[解] (1)法1：∵f(1)＝－200. ∴f(1)f(8)0， ∴f(－1)f(2)0， ∴函數(shù)f(x)在[－1,2]內(nèi)存在零點(diǎn)．,變式體驗(yàn)2 求函數(shù)f(x)＝2x＋lg(x＋1)－2的零點(diǎn)個(gè)數(shù)． 解：解法1：∵f(0)＝1＋0－2＝－10， ∴f(x)在(0,2)上必定存在實(shí)根，,又顯然f(x)＝2x＋lg(x＋1)－2在(－1，＋∞)上為增函數(shù)， 故f(x)有且只有一個(gè)實(shí)根． 解法2：在同一坐標(biāo)系下作出h(x)＝2－2x和g(x)＝lg(x＋1)的疊合圖． 由圖象知y＝lg(x＋1)和y＝2－2x有且只有一個(gè)交點(diǎn)， 即f(x)＝2x＋lg(x＋1)－2有且只有一個(gè)零點(diǎn)．,點(diǎn)評(píng)：判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法主要有： ①用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)計(jì)算并描點(diǎn)作出函數(shù)f(x)＝g(x)－h(huán)(x)的圖象，由圖象、函數(shù)的單調(diào)性及零點(diǎn)的判斷方法作出判定，如本例法一； ②由f(x)＝g(x)－h(huán)(x)＝0，得g(x)＝h(x)，在同一坐標(biāo)系下作出y1＝g(x)和y2＝h(x)的疊合圖，利用圖象判定方程根的個(gè)數(shù)，如本例法二；在實(shí)際運(yùn)用中，大多數(shù)選用法二．,類型三 函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用 [例3] 函數(shù)y＝x2＋2px＋1的零點(diǎn)一個(gè)大于1，一個(gè)小于1，求p的取值范圍． [分析] 二次函數(shù)的零點(diǎn)即函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)，因此借助二次函數(shù)圖象，利用數(shù)形結(jié)合法來研究．,[解] 解法1：記f(x)＝x2＋2px＋1，則函數(shù)f(x)的圖象開口向上，當(dāng)f(x)的零點(diǎn)一個(gè)大于1，一個(gè)小于1時(shí)，即f(x)與x軸的交點(diǎn)一個(gè)在(1,0)的左方，另一個(gè)在(1,0)的右方， ∴必有f(1)0，即12＋2p＋10. ∴p－1. ∴p的取值范圍為(－∞，－1)．,變式體驗(yàn)3 已知關(guān)于x的二次方程x2＋2mx＋2m＋1＝0. 若方程有兩根，其中一根在區(qū)間(－1,0)內(nèi)，另一根在區(qū)間(1,2)內(nèi)，求m的值． 分析：設(shè)出二次方程對(duì)應(yīng)的函數(shù)，畫出相應(yīng)的示意圖，然后用函數(shù)的性質(zhì)加以限制，通過解不等式組來解決．,思 悟 升 華 1．對(duì)于函數(shù)零點(diǎn)的概念，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題： (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)y＝f(x)的圖象與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)．,2．對(duì)函數(shù)零點(diǎn)的判定定理的理解 (1)函數(shù)零點(diǎn)的判定定理是一個(gè)存在性定理，也就是說，當(dāng)函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上是一條連續(xù)不斷的曲線，并且有f(a)f(b)0，但f(x)＝0在(－1,3)內(nèi)有三個(gè)根：x1＝0，x2＝1，x3＝2.,3．函數(shù)零點(diǎn)的求法： (1)代數(shù)法：求方程f(x)＝0的實(shí)數(shù)根． (2)幾何法：對(duì)于不能用求根公式的方程，可以將它與函數(shù)y＝f(x)的圖象聯(lián)系起來，并利用函數(shù)的性質(zhì)找出零點(diǎn)．,