【新教材】高中数学 新人教B版必修第一册 3.2 函数与方程、不等式之间的关系课件
题型四 函数零点的应用[经典x>m, 其中 m>0. 若存在实数 b,使得关于 x 的方程 f(x)=b 有三个不同的根,则 m 的取值范围是________.
【解析】 作出 f(x)的图像如图所示.
当 x>m 时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2, ∴要使方程 f(x)=b 有三个不同的根, 则 4m-m2<m,即 m2-3m>0. 又 m>0,解得 m>3. 【答案】 (3,+∞)
方法归纳
已知函数零点情况求参数的步骤及方法 (1)步骤:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到 参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围. (2)方法:常利用数形结合法.
跟踪训练 4 已知关于 x 的方程|x2-4x+3|-a=0 有三个不相 等的实数根,则实数 a 的值是________.
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
解析:f(2)=22-1+2-5<0,f(3)=23-1+3-5>0,故 f(2)·f(3) <0,又 f(x)在定义域内是增函数,则函数 f(x)=2x-1+x-5 只有一 个零点,且零点所在的区间为(2,3).
答案:C 利用 f(a)·f(b)<0 求零点区间.
思路一:解方程求零点,方程 f(x)=0 的实数根的个数就是函 数 f(x)的零点的个数;
思路二:画出函数图像,依据图像与 x 轴的交点的个数来判断 函数的零点个数.
题型三 判断函数的零点所在的大致区间 例 3 设 x0 是函数 f(x)=ln x+x-4 的零点,则 x0 所在的区间 为( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
的交点坐标为23,0,函数零点为23. 答案:B
2.函数 f(x)= 3x-x2的定义域为( )
A.[0,3]
B.(0,3)
C.(-∞,0]∪[3,+∞) D.(-∞,0)∪(3,+∞)
解析:要使函数 f(x)= 3x-x2有意义,则 3x-x2≥0,即 x2- 3x≤0,解得 0≤x≤3.
答案:A
判断函数零点所在区间的三个步骤 (1)代入:将区间端点值代入函数求出函数的值. (2)判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断. (3)结论: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.
跟踪训练 3 函数 f(x)=2x-1+x-5 的零点所在的区间为( )
有两相等实根 x1= x2=-2ba
没有实数根
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集 ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
{_x_|x_<_x_1_或___x_>_x_2} _{_x_|x_1_<_x_<_x_2_}__
__x_x_≠__-__2_ba___ __∅__
R __∅__
知识点三 函数零点的判定 函数零点存在定理 如果函数 y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的,并且 f(a)f(b)<0(即在区间两个端点处的函数值异号),则函数 y=f(x)在区 间(a,b)中至少有一个零点,即∃x0∈[a,b],f(x0)=0. 状元随笔 定理要求具备两条:
(2)令 f(x)=x-3+ln x=0,则 ln x=-x+3,在同一平面直角 坐标系内画出函数 y=ln x 与 y=-x+3 的图像,如图所示:由图可 知函数 y=ln x,y=-x+3 的图像只有一个交点,即函数 f(x)=x- 3+ln x 只有一个零点.
答案:(1)B (2)一个
状元随笔
解析:如图,由图像知直线 y=1 与 y=|x2-4x+3|的图像有三 个交点,
则方程|x2-4x+3|=1 有三个不相等的实数根,因此 a=1. 答案:1
状元随笔
求解这类问题可先将原式变形为 f(x)=g(x),则方程 f(x)=g(x) 的不同解的个数等于函数 f(x)与 g(x)图像交点的个数,分别画出两 个函数的图像,利用数形结合的思想使问题得解.
状元随笔 函数的零点不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时, 其函数值等于零.
知识点二 二次函数的零点及其与对应方程、不等式解集之间
的关系
判别式 Δ=b2
-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数 y= ax2+bx+c (a>0)的图像
一元二次方
程 ax2+bx+c =0 (a>0)的
根
有两相异实根 x1, x2(x1<x2)
解析:由2322--23aa--bb==00,, 得ab= =-5,6 ∴g(x)=-6x2-5x-1 的零点是-12,-13. 答案:-12,-13
题型一 函数零点的概念及求法 例 1 (1)下列图像表示的函数中没有零点的是( )
(2)不等式-x2-3x+4>0 的解集为________. 【解析】 (1)由图观察,A 中图像与 x 轴没有交点,所以 A 中 函数没有零点. (2)由-x2-3x+4>0 得 x2+3x-4<0,解得:-4<x<1, 所以不等式-x2-3x+4>0 的解集为(-4,1). 【答案】 (1)A (2)(-4,1)
3.函数 f(x)=x3-x 的零点个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3
解析:f(x)=x(x-1)(x+1),令 x(x-1)(x+1)=0,解得 x=0,x =1,x=-1,即函数的零点为-1,0,1,共 3 个.
答案:D
4.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________.
跟踪训练 2 (1)函数 f(x)=x- x-2 的零点个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 (2)判断函数 f(x)=x-3+ln x 的零点个数.
解析:(1)令 f(x)=0 得 x- x-2=0,设 t= x(t≥0),则 t2-t -2=0,解得 t=2 或 t=-1(舍).
故 x=2 即 x=4,因此方程 f(x)=0 有一个根 4,所以函数 f(x) 有一个零点.
最新课程标准: 运用函数性质求方程近似解的基本方法(二分法),再结合实例, 更深入地理解用函数构建数学模型的基本过程,学习运用模型思想 发现和提出问题、分析和解决问题的方法.
知识点一 函数的零点 1.零点的定义 一般地,如果函数 y=f(x)在实数 α 处的函数值等于零,即 f(α) =0,则称 α 为函数 y=f(x)的零点. 2.方程的根与函数零点的关系
状元随笔
1.由函数图像判断函数是否有零点是看函数的图像与 x 轴是否 有交点.
2.求函数对应方程的根即为函数的零点.
方法归纳
函数零点的求法 求函数 y=f(x)的零点通常有两种方法:其一是令 f(x)=0,根据 解方程 f(x)=0 的根求得函数的零点;其二是画出函数 y=f(x)的图 像,图像与 x 轴的交点的横坐标即为函数的零点.
【解析】 因为 f(2)=ln 2+2-4=ln 2-2<0,f(3)=ln 3-1 >ln e-1=0,f(2)·f(3)<0.由零点存在性定理,得 x0 所在的区间为 (2,3).
【答案】 C
状元随笔 根据零点存在性定理,对照选项,只需验证区间端点函数值的 符号,或可借助于图像分析.
方法归纳
①函数在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线;②f(a)·f(b) <0.
[基础自测]
1.函数 y=3x-2 的图像与 x 轴的交点坐标及其零点分别是
()
A.23;23 C.-23;-23
B.23,0;23 D.-23,0;-23
解析:令 3x-2=0,则 x=23,∴函数 y=3x-2 的图像与 x 轴
跟踪训练 1 若函数 f(x)=x2+x-a 的一个零点是-3,求实数 a 的值,并求函数 f(x)其余的零点.
解析:由题意知 f(-3)=0,即(-3)2-3-a=0,a=6.所以 f(x) =x2+x-6.
解方程 x2+x-6=0,得 x=-3 或 2. 所以函数 f(x)其余的零点是 2. 由函数 f(x)的零点是-3,得 f(-3)=0,求 a.
题型二 确定函数零点的个数[教材 P111 例 6] 例 2 求证:函数 f(x)=x3-2x+2 至少有一个零点.
【证明】 因为 f(0)=2>0,f(-2)=-8+4+2=-2<0, 所以 f(-2)f(0)<0,因此∃x0∈[-2,0],f(x0)=0, 即结论成立.
教材反思
判断函数零点个数的三种方法 (1)方程法:若方程 f(x)=0 的解可求或能判断解的个数,可通 过方程的解来判断函数是否存在零点或判定零点的个数. (2)图像法:由 f(x)=g(x)-h(x)=0,得 g(x)=h(x),在同一坐标 系内作出 y1=g(x)和 y2=h(x)的图像.根据两个图像交点的个数来判 定函数零点的个数. (3)定理法:函数 y=f(x)的图像在区间[a,b]上是一条连续不断 的曲线,由 f(a)·f(b)<0 即可判断函数 y=f(x)在区间(a,b)内至少有 一个零点.若函数 y=f(x)在区间(a,b)上是单调函数,则函数 f(x) 在区间(a,b)内只有一个零点.
【新教材精创】32函数与方程、不等式之间的关系教学设计(2)-人教B版高中数学必修第一册
第三章函数
3.2 函数与方程、不等式之间的关系教学设计
本节课要学的是方程的根与函数的零点,其中包括函数零点的概念以及函数零点的判定,由于学生已经学过一元二次方程与二次函数的关系,本节课的内容就是在此基础上的推广.
【教学目标】
1、函数零点的概念
2、二次函数的零点及其对应方程、不等式解集之间的关系
3、函数零点存在定理
4.二分法
【核心素养】
1.数学抽象:理解函数零点的概念以及函数零点与方程的关系
2.数学运算:会根据函数零点的情况求参数
3.直观想象:结合二次函数的图像,会判断一元二次方程根的存在性及一元二次不等式的解法
4.逻辑推理:了解二分法是求定理近似解的方法,会用二分法求一个函数在给定区间内零点近似值
【教学重点】
1、了解函数(结合二次函数)零点的概念;
2、理解函数零点与方程的根以及函数图象与x轴交点的关系;
3、掌握零点存在性定理的运用.
【教学难点】
1、掌握零点存在性定理的运用,是指会利用零点存在性定理判定在哪个区间存在零
在本节课的教学中,准备使用《几何画板》。
因为使用《几何画板》,可以把抽象问题转化为直观形象具体的问题,便于学生理解。
一、函数的零点。
3.2+函数与方程、不等式之间的关系+第1课时课件-高一上学期数学人教B版(2019)必修第一册
−2x + 1, x ≤ 0,
A.1
1
4
B.
[解析] 当x > 0时,由f x − 2x =
1
4
C.1,
1
0,得
x
A
)
D.1,−1
= x,即x 2 = 1,解得x = −1(舍去)
1
4
或x = 1;当x ≤ 0时,由f x − 2x = 0,得4x = 1,解得x = (舍去).所以函
a = 5.故选B.
课堂评价
−∞, 1
4.若函数y = x 2 − 2x + a有2个零点,则a的取值范围是_________.
[解析] 由已知得 = 4 − 4a > 0,所以a < 1,故a的取值范围是 −∞, 1 .
课堂评价
5.函数f
x = x2 − x −
1
− ,0
a有4个零点,则a的取值范围为________.
根,即函数f x 有2个零点.
课中探究
∣ x + 1 ∣, x ≤ 3,
变式 已知函数f x = −x 2 + 6x − 5, x > 3, 若函数g x = f x − a有3个不同
的零点,则a的取值范围是( A )
A. 0,4
B. 0, +∞
C. 0,3
D. 3,4
[解析] 作出f x 的图象,并在同一坐标系内作出直线y = a,如图所示.由图知当
α 为函数y = f x 的零点.
课前预习
【诊断分析】
(1)函数的“零点”是一个点吗?
解:不是,函数的“零点”是一个数,实际上是函数y = f x 的图象与x轴交点的横
《3.2函数与方程、不等式之间的关系》作业设计方案-高中数学人教B版19必修第一册
《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过函数与方程、不等式之间关系的探究,加深学生对函数概念的理解,并掌握运用函数知识解决相关问题的能力。
通过本课时的学习,学生应能够熟练运用函数与方程、不等式之间的联系和区别,提升数学思维能力和解题技巧。
二、作业内容本课时作业内容主要围绕以下几个方面展开:1. 复习巩固:回顾函数的基本概念、性质及表示方法,包括函数的定义域、值域等。
2. 理解关系:通过具体实例,理解函数与方程、不等式之间的内在联系和区别。
3. 练习应用:通过典型例题和习题,练习运用函数知识解决与方程、不等式相关的问题。
4. 拓展提升:设计一些拓展性题目,引导学生深入探究函数与其他数学知识的综合应用。
具体内容如下:复习巩固- 复习函数的定义及表示方法。
- 掌握函数的定义域和值域的求法。
理解关系- 分析函数图像与一元一次方程、不等式解集的关系。
- 通过实例理解函数与多元方程组的关系。
练习应用- 完成一定数量的习题,包括选择题、填空题和解答题。
- 着重练习利用函数性质解一元二次方程及不等式。
- 练习通过函数图像判断一元一次不等式的解集。
拓展提升- 设计一些涉及函数与其他数学知识的综合应用题目。
- 引导学生探究函数的极值与最值问题,以及在现实生活中的应用。
三、作业要求1. 学生需独立完成作业,不得抄袭他人答案。
2. 对于每个问题,学生需写出详细的解题步骤和答案。
3. 对于拓展提升部分的内容,学生需结合自己的理解进行思考和探究,并记录下自己的见解和发现。
4. 作业需按时提交,教师将根据作业完成情况和正确率进行评价。
四、作业评价教师将对每位学生的作业进行批改和评价,评价内容包括作业完成情况、解题步骤的完整性、答案的正确性以及是否有自己的见解和发现。
对于表现优秀的学生给予表扬和鼓励,对于存在问题的地方及时指出并要求学生改正。
五、作业反馈教师将根据学生的作业情况,对共性问题进行讲解和指导,帮助学生掌握正确的解题方法和思路。
2019-2020学年高中人教B版数学新教材必修第一册课件:第三章 3.2 函数与方程、不等式之间的关系 第1课时
∴方程 f(x)=x 的解有 3 个.故选 C.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平测试
课后课时精练
解析
题型三 利用函数的零点求不等式的解集 例 3 利用函数求下列不等式的解集: (1)-2x2+x-6<0;(2)-x2+6x-9≥0; (3)x2-2x-3>0.
[解] (1)设 f(x)=-2x2+x-6,令 f(x)=0,得 2x2-x+6=0,即 2x-142 +487=0,该方程无解.因此函数 f(x)无零点,从而 f(x)的图像与 x 轴没有交 点,又因为函数图像是开口向下的抛物线,因此可得所求不等式的解集为 R.
解 (1)因为 Δ=82-4×(-1)×(-3)=52>0,所以方程-x2+8x-3=0 有两个不等实根 x1=4- 13,x2=4+ 13,又二次函数 y=-x2+8x-3 的图 象开口向下,所以原不等式的解集为{x|4- 13<x<4+ 13}.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平测试
课后课时精练
答案
(2)因为 Δ=9-4=5>0,所以方程 x2-3x+1=0 有两个不等实数根 x1=
3- 2
5,x2=3+2
5,所以原不等式的解集为x3-2
5≤x≤3+2
5
.
(3)设 f(x)=-4x2+4x-1,令 f(x)=0,得 4x2-4x+1=0,即(2x-1)2=0,
从而 x=12.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平测试
课后课时精练
答案
解得 x1=- 2,x2= 2,x3=1,x4=2,所以所求函数的零点为- 2, 2, 1,2.
③因为 x3-7x+6=(x3-x)-(6x-6) =x(x2-1)-6(x-1)=x(x+1)(x-1)-6(x-1) =(x-1)(x2+x-6)=(x-1)(x-2)(x+3),所以由 x3-7x+6=0,得 x1= -3,x2=1,x3=2,所以所求函数的零点为-3,1,2. ④由于 f(x)=x4-1=(x2+1)(x+1)(x-1), 所以方程 x4-1=0 的实数根是 x1=-1,x2=1. 故函数的零点是-1,1.
《3.2函数与方程、不等式之间的关系》作业设计方案-高中数学人教B版19必修第一册
《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》的学习,使学生能够:1. 理解函数、方程和不等式的基本概念及其相互关系;2. 掌握利用函数知识解决方程和不等式问题的基本方法;3. 提高学生的数学逻辑思维能力和解题能力。
二、作业内容本次作业主要围绕《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》的核心内容展开,具体包括:1. 复习函数的基本概念,包括函数的定义、表示方法及性质;2. 学习函数与方程的关系,通过实例掌握如何将函数问题转化为方程问题;3. 探讨函数与不等式的关系,学会利用函数的单调性、极值等性质解决不等式问题;4. 通过典型例题和习题练习,巩固和加深对函数、方程和不等式关系的理解。
三、作业要求1. 学生需认真复习教材中关于函数、方程和不等式的基础知识,并做好笔记;2. 针对每个知识点,学生需独立完成至少三道相关例题或习题,并记录解题过程;3. 在完成习题过程中,学生应注重理解题目的解题思路和方法的运用,而非仅仅追求答案的正确性;4. 学生在完成作业后,需进行自我检查和反思,总结自己在本次作业中的收获和不足;5. 作业完成后,学生需按照教师的要求,将作业本整洁地交给教师,以便教师进行批改和评价。
四、作业评价教师将根据以下标准对学生的作业进行评价:1. 学生对函数、方程和不等式基础知识的掌握程度;2. 学生解题过程的正确性、完整性和条理性;3. 学生解题思路的灵活性和创新性;4. 学生的自我检查和反思能力;5. 作业的整洁度和规范性。
五、作业反馈教师将在批改完作业后,对每位学生的作业进行反馈:1. 对学生的基础知识掌握情况进行点评和指导;2. 对学生的解题过程进行详细评价,指出其中的优点和不足;3. 根据学生的作业情况,提供针对性的学习建议和方法指导;4. 鼓励学生发扬优点,改正不足,提高解题能力和学习效果。
通过以上的作业设计,我们希望学生能够在完成作业的过程中,真正掌握《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》的核心知识点,并能够运用所学知识解决实际问题。
高中数学第三章 3.2函数与方程不等式之间的关系学案含解析新人教B版必修第一册
3.2 函数与方程、不等式之间的关系第1课时学习目标1.帮助学生逐渐养成借助直观概念、进行逻辑推理的思维习惯,引导学生感悟高中阶段数学课程的特征,逐步适应高中阶段的数学学习.(逻辑推理)2.通过本节课的学习,帮助学生学习运用函数性质求方程近似解的方法,逐步帮助学生树立数学建模的思想.(数学建模)自主预习知识点一函数的零点一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的,即,则称.α是函数f(x)零点的充分必要条件是,是函数图像与x轴的公共点.思考:函数的零点是一个点吗?知识点二:二次函数的零点及其与对应方程、不等式解集之间的关系Δ=b2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<0y=ax2+bx+c(a>0)的图像ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两个不相等的实根x1,x2,且x1<x2有两个相等的实根x1,x2,且x1=x2没有实数根ax2+bx+c>(a>0)的解集ax2+bx+c<(a>0)的解集课堂探究一、问题探究1.已知函数f(x)=x-1,我们知道,这个函数的定义域为,而且可以求出,方程f(x)=0的解集为,不等式f(x)>0的解集为,不等式f(x)<0的解集为.2.在图中作出函数f(x)=x-1的图像,总结上述方程、不等式的解集与函数定义域、函数图像之间的关系.要点归纳(1)函数的零点是一个,是使函数值为0的自变量的值.函数的零点不是一个二维有序数组,而是一维数轴上的点的坐标.函数的零点可以与函数的最值点进行类比,两者都是一个数.(2)函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图像与x轴有交点⇔方程f(x)=0有实数根.(3)不是所有函数都有零点,例如f(x)=1就没有零点.x(4)从函数的图像上能方便地看出函数的零点,但是得到函数的图像并不是一件容易的事.(5)知道函数的零点之后,如果可以进一步得到函数在非零点处的符号信息,就能作出这个函数图像的示意图.二、典型例题题型一:求函数的零点的零点是()例1(1)函数y=1+1xA.(-1,0)B.-1C.1D.0(2)若3是函数f(x)=x2-mx的一个零点,则m= .要点归纳函数零点的两种求法:(1)代数法:.(2)几何法:.(3)交点法:如果函数f(x)能够拆成两个函数差的形式,即f(x)=g(x)-h(x),那么函数f(x)的零点可以利用函数的图像的交点得到.变式训练:函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是.题型二:一元二次不等式的解法例2利用函数求下列不等式的解集:(1)x2-x-6<0;(2)-x2-2x-3≥0;(3)x2-4x+6≤0.要点归纳解不含参数的一元二次不等式的一般步骤都有哪些?(1)化标准:;(2)判别式:;(3)求实根:;(4)画草图:;(5)写解集:.变式训练:(选自课本习题3—2A)利用函数求下列不等式的解集:(1)x2-2x-3>0;(2)x2-8x+16≥0;(3)x2+4x+5>0.题型三:“三个二次”之间的关系例3若不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-3<x<4},求不等式bx2+2ax-c-3b<0的解集.要点归纳“三个二次”之间都有什么关系?变式训练:已知方程ax2+bx2+2=0的两根为-12和2.(1)求a,b的值;(2)解不等式ax2+bx-1>0.核心素养专练1.例3中把{x|-3<x<4}改为{x|x<-3或x>4},其他条件不变,则不等式的解集又如何?2.已知x=-1是函数f(x)=ax+b(a≠0)的一个零点,则函数g(x)=ax2-bx的零点是()A.-1,1B.0,-1C.1,0D.2,13.若关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实根1,2,则函数f(x)=cx2+bx+a的零点为()A.1,2B.-1,-2C.1,12D.-1,-124.若函数f(x)在定义域{x|x∈R且x≠0}上是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,f(2)=0,则函数f(x)的零点有()A.一个B.两个C.至少两个D.无法判断5.已知函数f(x)=x2+2x+a,f(bx)=9x2-6x+2,其中x∈R,a,b为常数,求方程f(ax+b)=0的解集.第2课时学习目标1.逐渐养成借助直观概念、进行逻辑推理的思维习惯,感悟高中阶段数学课程的特征,逐步适应高中阶段的数学学习.(逻辑推理)2.通过本节课的学习,掌握运用函数性质求方程近似解的方法,逐步树立数学建模的思想.(数学建模)自主预习知识点一:零点存在定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数y=f(x)在这个区间上,即存在一点x0∈[a,b],使得,这个x0也就是方程f(x)=0的根.思考:函数y=f(x)在区间[a,b]上有零点,则f(a)f(b)<0,对吗?知识点二:二分法1.二分法的定义对于在区间[a,b]上图像且的函数y=f(x),通过不断地把它的零点区,使得所在区间的两个端点逐步逼近,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.思考:用二分法求函数零点的近似值的条件是什么?2.二分法求零点的一般步骤在函数零点存在定理的条件满足时(即f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的,且f(a)f(b)<0),给定近似的精度ε,用二分法求零点x0的近似值x1,使得|x1-x0<ε|的一般步骤如下: 第一步检查是否成立,如果成立,取x1=a+b2,计算结束;如果不成立,转到第二步.第二步计算区间[a,b]的中点a+b2对应的函数值,若f(a+b2)=0,取x1= ,计算结束;若f(a+b2)≠0,转到第三步.第三步若f(a)f(a+b2)<0,将a+b2的值赋给,(用a+b2→b表示,下同),回到第一步;若f(a+b2)f(b)<0,将a+b2的值赋给,回到第一步.这些步骤可用如图所示的框图表示.课堂探究一、问题探究1.关于x的一元一次方程kx+b=0(k≠0)的求根公式为.2.如图所示,已知A,B都是函数y=f(x)图像上的点,而且函数图像是连接A,B两点的连续不断的线,作出3种y=f(x)的可能的图像.判断f(x)是否一定存在零点,总结出一般规律.二、典型例题题型一:函数零点存在定理例1已知函数f(x)的图像是连续的,x,f(x)的对应值如下:x 3 4 5 6 7 8f(x) 123.5621.45 -7.82-11.5753.76126.69则函数f(x)在区间[3,8]内()A.一定有零点B.一定没有零点C.可能有两个零点D.至多有一个零点要点归纳在函数图像连续的前提下,f(a)f(b)<0,能判断出在区间(a,b)内有零点,但不一定只有一个;而f(a)f(b)>0,却不能判断在区间(a,b)内无零点.变式训练:函数y=-x2+8x-16在区间[3,5]上()A.没有零点B.有一个零点C.有两个零点D.有无数个零点题型二:二分法的概念例2(1)下列函数中不能用二分法求零点近似值的是()A.f(x)=3x-1B.f(x)=x3C.f(x)=|x|D.f(x)=x2-2x(2)用二分法求函数f(x)=-4x2+8x-1的零点时,第一次计算得f(0)<0,f(0.5)>0,f(1)>0.可得其中一个零点x0∈,第二次应计算.要点归纳运用二分法求函数的零点应具备的条件:(1)函数图像在零点附近连续不断;(2)在该零点左右的函数值异号.变式训练:用二分法求方程2x+3x-7=0在区间(1,3)内的根,取区间的中点为x0=2,那么下一个有根的区间是.题型三:用二分法求函数零点例3用二分法求函数f(x)=x3-x-2的一个正实数零点(精确度小于0.1).要点归纳用二分法求函数零点的近似值的步骤往往比较烦琐,一般借助表格,利用表格可以清晰地表示逐步缩小到零点所在区间的过程;有时也利用数轴来表示这一过程.变式训练:用二分法求函数f(x)=2x2-3x-1的一个正实数零点(精确度小于0.1).核心素养专练1.已知函数f(x)=x3-2x+2,若在区间(-2,0)中任取一个数作为x0的近似值,那么误差小于;若取区间(-2,0)的中点作为x0的近似值,那么误差小于.2.已知函数f(x)=x2+ax+1有两个零点,在区间(-1,1)上是单调的,且在该区间中有且只有一个零点,求实数a的取值范围.3.求下列函数的零点,并作出函数图像的示意图,写出不等式f(x)≥0和f(x)<0的解集:(1)f(x)=(x-1)(x-2)(x+3);(2)f(x)=(x+2)x2.4.若方程x2-2ax+4=0的两个不相等实数根均大于1,求实数a的取值范围.参考答案第1课时课堂探究(1)B(2)3要点归纳略变式训练:0和-12例2(1)(-2,3)(2)⌀(3)⌀要点归纳略变式训练:(1){x|x>3或x<-1}(2)R(3)R例3{x|-3<x<5}要点归纳略<x<1.变式训练:(1)a=-2,b=3;(2)12核心素养专练x>5}2.C3.C4.B5.⌀第2课时自主预习课堂探究略二、典型例题例1 C变式训练:B例2(1)C(2)x0∈(0,0.5),f(0.25)变式训练:(1,2)例31.562 5变式训练:1.812 5核心素养专练12.(-∞,-1)∪(1,+∞)3.(1)f(x)≥0的解集是[-3,1]∪[2,+∞);f(x)<0的解集是(1,2).(2)f(x)≥0的解集是[-2,+∞);f(x)<0的解集是(-∞,-2).4.2≤a<52第1课时学习目标1.体会函数零点的概念以及函数零点与方程根的关系.2.通过一元二次函数的零点问题解一元二次不等式.3.了解高次不等式的解法.自主预习完成课本第112页“尝试与发现”中的任务,并阅读第112~113页的内容,完成下列问题: 填写下列表格函数y=x2-2x-3 y=x2-2x+1 y=x2-2x+3函数的图像方程的实数根x1=x2=1不等式的解集y>0的解集y>0的解集y>0的解集y<0的解集课堂探究(一)【问题导入】已知二次函数y=x2-x-6,试问:(1)x为何值时y等于0?(2)画出这个函数的图像,并求图像与x轴交点的坐标.(3)图像与x轴交点的坐标,与方程的解有什么关系?思考:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像有什么关系?(二)【理性认识,概括性质】1.函数零点的概念:2.函数的零点是“点”吗?3.函数的零点与方程的根及函数图像有何关系?(三)【巩固练习,学以致用】例1判断下列函数是否存在零点,若存在,则求出零点.(1)f(x)=x2-x-6;(2)f(x)=x3-x.跟踪训练1若函数f(x)=x2+x-a的一个零点是-3,求实数a的值和f(x)其余的零点.例2解下列不等式:(1)-x2+5x-6>0;(2)3x2+5x-2≥0.跟踪训练2解下列不等式:(1)4x 2-4x+1>0;(2)-x 2+6x-10>0.例3 求函数f (x )=(2x+1)(x-1)(x-3)的零点,并作出函数图像的示意图,写出不等式f (x )>0和f (x )≤0的解集.跟踪训练3 求函数f (x )=(x+1)(x+2)(2x-3)的零点,并作出函数图像的示意图,写出不等式f (x )≤0的解集.(四)【课堂小结,总结升华】通过本节课的学习,你有什么收获?(知识层面,思想方法层面)课堂练习1.函数f (x )=2x 2-3x+1的零点是( ) A .-12,-1B .12,1C .12,-1D .-12,12.不等式x 2-4x+3<0的解集为( ) A .(1,3)B .(-∞,1]∪[3,+∞)C .(-3,-1)D .(-∞,-3]∪[-1,+∞)3.不等式(x+1)(x-2)(x-3)<0的解集为 .课后巩固阅读课本,结合学案,进行知识整理,形成系统.必做题A 组,选做题B 组. 课本119页习题3—2A1,2,3,5,6,7,B1,2,3第2课时学习目标1.理解函数零点存在定理.2.会用二分法求函数变号零点的近似值,并能对二分法的过程作出程式化的步骤.自主预习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像与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、函数的图像与x轴的交点三者关是.4.函数零点存在定理:.5.根据函数零点存在定理,函数y=f(x)满足条件:(1)函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是,(2)f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间内有零点.课堂探究(一)【问题导入】1.哪组镜头说明小孩的行程一定曾渡过小河?2.当A,B与x轴是怎样的位置关系时,AB间一段连续不断的函数图像与x轴一定有交点?y=f(x)x∈[a,b]3.A,B与x轴的位置关系如何用数学符号(式子)表示?(二)【理性认识,概括性质】1.函数零点存在定理思考所有函数的图像都是连续不断的吗?试举例说明.2.二分法(1)定义:(2)用二分法求函数零点的一般步骤(三)【巩固练习,学以致用】例1分别求出下列函数的零点,并指出是变号零点还是不变号零点.(1)f(x)=3x-6;(2)f(x)=x2-x-12;(3)f(x)=x2-2x+1;(4)f(x)=(x-2)2(x+1)x.跟踪训练1判断下列函数是否有变号零点:(1)f(x)=x2-5x-14;(2)f(x)=x2+x+1;(3)f(x)=x4-18x2+81.例2求函数f(x)=x5-x3-3x2+3最右边的一个零点.(精确度0.01)跟踪训练2已知函数f(x)=x3-x-2用二分法求它的一个正实数零点.(精确到0.01)(四)【课堂小结,总结升华】通过本节课的学习,你有什么收获?(知识层面,思想方法层面)课堂练习1.函数f(x)=x3+5的可能存在区间是()A.[-2,-1]B.[-1,0]C.[0,1]D.[1,2]2.在用二分法求方程f(x)=0在(1,3)内近似解的过程中,得到f(1)<0,f(2)>0,f(1.5)<0,则方程的根所在区间为()A.(1.5,2)B.(1,1.5)C.(2,3)D.不能确定3.若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,参考数据如下:f(1)=-2 f(1.5)=0.625 f(1.25)=-0.984f(1.375)=-0.2f(1.437 f(1.406 25)=-0.05460 5)=0.162那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度0.1)为.课后巩固阅读课本,结合学案,进行知识整理,形成系统.必做题A组,选做题B组.课本119页习题3—2A1,2,3,5,6,7,B1,2,3.参考答案第1课略课堂探究课堂探究答案:(1)x=-2,x=3;(2)(-2,0),(3,0);(3)交点的横坐标是方程的解.(二)【理性认识,概括性质】1.函数零点的概念:一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的函数值等于零,即f(α)=0,则称α为函数y=f(x)的零点.2.函数的零点是“点”吗?函数的零点不是点,而是函数y=f(x)与x轴的交点的横坐标,即零点是一个实数.当函数的自变量取这一实数时,其函数值为零.3.函数的零点与方程的根及函数图像有何关系?函数f(x)的零点,即对应方程f(x)=0的根,也是函数图像与x轴的交点横坐标.(三)【巩固练习,学以致用】例1解:(1)方法一由x2-x-6=(x-3)(x+2)=0,得x1=-2,x2=3,所以函数f(x)的零点是x1=-2,x2=3.方法二作出函数f(x)=x2-x-6的图像,如图.因为函数的图像是一条开口向上的抛物线,且f(0)=-6<0,所以函数f(x)的图像与x轴有两个交点A(-2,0),B(3,0).故f(x)的零点是x1=-2,x2=3.(2)因为x3-x=x(x2-1)=x(x-1)(x+1).令f(x)=0,即x(x-1)(x+1)=0,所以f(x)的零点有x1=0,x2=1,x3=-1.跟踪训练1解:由题意知f(-3)=0,即(-3)2-3-a=0,a=6,∴f(x)=x2+x-6.解方程x2+x-6=0,得x=-3或2.∴函数f(x)其余的零点是2.例2解:(1)方法一由x2-x-6=(x-3)(x+2)=0,得x1=-2,x2=3,所以函数f(x)的零点是x1=-2,x2=3.方法二 作出函数f (x )=x 2-x-6的图像,如图.因为函数的图像是一条开口向上的抛物线,且f (0)=-6<0, 所以函数f (x )的图像与x 轴有两个交点A (-2,0),B (3,0). 故f (x )的零点是x 1=-2,x 2=3. (2)设g (x )=3x 2+5x-2, 令g (x )=0,得3x 2+5x-2=0, 即(x+2)(x -13)=0.从而x=-2或x=13,因此-2和13都是函数g (x )的零点,从而g (x )的图像与x 轴相交于(-2,0)和(13,0),又因为函数的图像是开口向上的抛物线,所以可以作出函数图像示意图,如图所示.由图可知,不等式的解集为(-∞,-2]∪[13,+∞).跟踪训练2解:(1)∵方程4x 2-4x+1=0有两个相等的实根x 1=x 2=12.作出函数y=4x 2-4x+1的图像如图.由图可得原不等式的解集为(-∞,12)∪(12,+∞). (2)原不等式可化为x 2-6x+10<0,∵Δ=36-40=-4<0,∴方程x 2-6x+10=0无实根, ∴原不等式的解集为⌀.例3 解:函数零点依次为-12,1,3.函数的定义域被这三个点分成了四部分,每一部分函数值的符号如下表所示.x (-∞,-12) (-12,1) (1,3) (3,+∞)f(x) -+-+由此可以画出函数图像的示意图,如图所示.由图可知f(x)>0的解集为(-12,1)∪(3,+∞);f(x)≤0的解集为(-∞,-12]∪[1,3].跟踪训练3解:函数零点依次为-2,-1,32.函数的定义域被这三个点分成了四部分,每一部分函数值的符号如下表所示.x(-∞,-2) (-2,-1) (-1,32)(32,+∞)f(x) -+-+由此可以画出函数图像的示意图如图所示.所以f(x)≤0的解集为(-∞,-2]∪[-1,32].(四)【课堂小结,总结升华】略课堂练习1.B2.A3.(-∞,-1)∪(2,3)课后拓展略第2课时自主预习略课堂探究(一)【问题导入】略(二)【理性认识,概括性质】1.函数零点存在定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续的,并且f(a)f(b)<0(即在区间两个端点处的函数值异号),则函数y=f(x)在区间[a,b]中至少有一个零点,即∃x0∈[a,b],f(x0)=0.思考所有函数的图像都是连续不断的吗?试举例说明.答案:不是,如反比例函数y=1x.2.二分法(1)定义:对于在区间[a,b]上的图像连续不断且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,进而得到函数零点的方法叫做二分法.(2)用二分法求函数零点的一般步骤答案:已知函数y=f(x)是定义在区间[a,b]上的连续函数,且f(a)f(b)<0,给定近似的精度ε,用二分法求零点x0的近似值x1,使得|x1-x0|<ε的一般步骤如下:第一步:检查|b-a|<2ε是否成立,如果成立,取x1=a+b2,计算结束;如果不成立,转到第二步.第二步:计算区间[a,b]的中点a+b2对应的函数值,若f(a+b2)=0,取x1=a+b2,计算结束;若f(a+b2)≠0,转到第三步.第三步:若f(a)f(a+b2)<0,将a+b2的值赋b(用a+b2→b表示,下同),回到第一步;若f(a+b2)f(b)<0,将a+b2的值赋给a,回到第一步.(三)【巩固练习,学以致用】例1解:(1)零点是2,是变号零点.(2)零点是-3和4,都是变号零点.(3)零点是1,是不变号零点.(4)零点是-1,0和2,其中变号零点是0和-1,不变号零点是2.跟踪训练1解:(1)零点是-2,7,是变号零点.函数有变号零点.(2)无零点.函数无变号零点.(3)零点是-3,3,都不是变号零点.函数无变号零点.例2解:∵f(x)=x5-x3-3x2+3=x3(x2-1)-3(x2-1)=(x+1)(x-1)(x3-3),∴f(x)最右边的一个零点的横坐标就是方程x3-3=0的根.令g(x)=x3-3,以下用二分法求函数g(x)的零点.由于g(1)=1-3=-2<0,g(2)=23-3=5>0,故可取[1,2]作为计算的初始区间,列表如下:零点所在区间区间中点中点函数近似值[1,2] 1.5 g(1.5)=0.375>0[1,1.5] 1.25 g(1.25)≈-1.046 9<0 [1.25,1.5] 1.375 g(1.375)≈-0.400 4<0 [1.375,1.5] 1.437 5 g(1.437 5)≈-0.029 5<0 [1.437 5,1.5] 1.468 75 g(1.468 75)≈0.168 4>0[1.4375,1.468 75] 1.453 125 g(1.453 125)≈0.068 4>0[1.437 5,1.453 125] 1.445 3125∵|1.453 125-1.437 5|=0.015 625<2×0.01,∴方程x3=3的根的近似值可取为1.445 312 5.故函数f(x)最右边的一个零点的近似值为1.445 312 5.跟踪训练2解:由f(1)=-2<0,f(2)=4>0,可以确定区间[1,2]作为计算的初始区间,用二分法逐步计算,具体如表.零点所在区间区间中点中点的函数值[1,2] x0=1+22=1.5 f(x0)=-0.125<0[1.5,2] x1=1.5+22=1.75 f(x1)≈1.609 4>0[1.5,1.75] x2=1.5+1.752=1.625 f(x2)≈0.666 0>0[1.5,1.625] x3=1.5+1.6252=1.562 5 f(x3)≈0.252 2>0[1.5,1.562 5] x4=1.5+1.562 52=1.53125由表中数据可知,|1.562 5-1.5|=0.062 5<2×0.06, 所以所求函数的一个正实数零点近似值为1.531 25.(四)【课堂小结,总结升华】略课堂练习2.A3.1.437 5。
高一【数学(人教B版)】函数与方程、不等式之间的关系(1)-教学设计
课例编号
学科
数学
年级
10
学期
秋季
课题
3.2函数与方程,不等式之间的关系(第一课时)
教科书
书名:数学必修第一册
出版社:人民教育出版社出版日期:2019年7月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
1.理解函数零点的概念.
2.会求一次函数、二次函数的零点.
3.初步了解函数的零点、方程的根、函数图象与x轴交点的横坐标之间的关系.
例2.下列说法中,正确的有________⑤_________
①每个函数都有零点;
②函数零点的纵坐标均为0;
③函数f(x)有几个零点,方程f(x)= 0就有几个实根;
④偶函数的零点的个数必为偶数
⑤一个奇函数若有零点,则其零点之和必为0
【学习任务三】
例3,0]上至少有一个零点
(2)求证:f(x) = − 4x2+2在[−1,1]上至少有两个零点
【学习任务四】
例3.判断下列函数的零点个数
(1)若函数f(x)是定义域为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.
(2)f(x)=x2−
(3)已知函数f(x)= 则函数y=f(x)+3x的零点个数是()
A.0B.1 C.2D.3
4.初步掌握零点存在定理
课前学习任务
1.复习一元二次不等式的解法
2.复习函数的性质
3.预习课本本节内容
课上学习任务
【学习任务一】例1求下列函数的零点:
(1)f(x)=- -2x+3;
(2)求函数y=(ax-1)(x+2)的零点.
(3)求函数 的零点,并作出函数的示意图,写出不等式 和 的解集.
第三章-3.2-函数与方程、不等式之间的关系高中数学必修第一册人教B版
知识点4 二分法
例4-5 (2024·广东省梅州市期中)用二分法研究函数 的零点时,经过第一次计算得, ,则其中一个零点所在的区间和第二次应计算的函数值分别为( )
D
A., B., C., D.,
【解析】因为,,所以 ,故由用二分法求函数零点的步骤,知,第二次应计算的函数值为 .
题型6 不等式恒成立与能成立问题
例20 (2024·陕西省渭南市期中)设函数 .
(1)若对于一切实数,恒成立,求 的取值范围;
【解析】当 时,(此题易忽略对二次项系数的讨论,从而造成漏解)显然, 恒成立;当时,则有 解得 .的取值范围为 .
(2)对于,恒成立,求 的取值范围.
【解析】方法1当时,恒成立,即 恒成立.令, .当时,在 上是增函数, .,解得. .
例15(1) 解关于的不等式: .
【解析】将不等式变形为 .当,(根据与的大小关系分类讨论)即或 时,不等式的解集为或 ;当,即或时,不等式的解集为 ;当,即时,不等式的解集为或 .
(2)解关于的不等式: .
【解析】若,(题干未说明是二次不等式时,切勿忘记对 进行讨论)则原不等式为,故解集为 .若, .①当,即时,方程的两根为 , , 当时,原不等式的解集为 }.②当,即时,原不等式的解集为 .③当,即时,原不等式的解集为 .若, .
考向1 求函数的零点个数
例22 (天津高考题)已知函数函数 ,则函数 的零点个数为( )
A
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】方法1当时,,所以, ,此时函数的小于零的零点为 ;当时,,, ,函数无零点;当时, , , ,函数大于2的零点为 .综上可得函数 的零点的个数为2.
图3.2-13
区间端点值或区间中点值
函数与方程、不等式之间的关系第2课时-【新教材】人教B版高中数学必修
第一步:检查|b-a|<2ε是否成立,如果成立,取x1=
a+b 2
,计算结
束,如果不成立转到第二步;
第二步:计算区间(a,b)的中点
a+b 2
对应的函数,若f
a+b
2
=0,取
x1=a+2 b,计算结束;若fa+2 b≠0,转到第三步;
第三步,f(a)·f
a+b
2
<0,将
a+b 2
→b,回到第一步;否则必有
___________________________.
即∃x0∈(a,b),f(x0)=0
• 思考1:(1)利用函数零点存在定理是否能确定零点的个数?
• (2)函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,是不是一定有f(a)f(b)<0?
• 提示:(1)利用函数零点存在定理只能判断出零点是否存在,而不能确定 零点的个数.如图(1)(2),虽然都有f(a)·f(b)<0,但图(1)中的函数在区 间(a,b)内有4个零点.图(2)中的函数在区间(a,b)内仅有1个零点.
• 2.二分法的概念 • 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,进而得到函数零点的方法称为二分法.
3.用二分法求函数零点近似值的步骤
给定精度ε,用二分法求函数f(x)零点x0近似值x1,使得|x1-x0|<ε的 一般步骤如下:
• 1.对于函数f(x)=x2+mx+n基,础若自f(a测)>0,f(b)>0,则函数f(x)在区间[a, b]内( )
• A.一定有C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
• 解析:如图所示,当f(a)>0,f(b)>0时,函数图像与x轴可以有一个或 两个交点,还可以没有交点.故A、B、D不正确,C正确.
《 3.2 函数与方程、不等式之间的关系》学历案-高中数学人教B版19必修第一册
《3.2 函数与方程、不等式之间的关系》学历案(第一课时)一、学习主题本课程学习主题为“函数与方程、不等式之间的关系”。
在数学中,函数是描述变量之间关系的重要概念,而方程与不等式则是研究函数性质和解决实际问题的常用工具。
本课时将重点探讨函数与方程、不等式之间的联系和区别,帮助学生建立清晰的概念框架,为后续学习打下坚实的基础。
二、学习目标1. 理解函数的基本概念,掌握函数的表示方法及基本性质。
2. 掌握一元一次方程、一元一次不等式的解法,并能够运用这些知识解决实际问题。
3. 理解函数与方程、不等式之间的关系,能够通过函数的性质建立和解决相关的方程和不等式问题。
4. 培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力,提高数学应用意识。
三、评价任务1. 通过课堂互动和作业练习,评价学生对函数基本概念的理解和掌握情况。
2. 通过解一元一次方程和不等式的练习,评价学生的计算能力和应用能力。
3. 通过综合性的问题解决练习,评价学生对于函数与方程、不等式之间关系的理解和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课:通过回顾之前学习的内容,引导学生思考函数与方程、不等式之间的联系,为新课学习做好铺垫。
2. 新课讲解:首先讲解函数的基本概念和表示方法,然后通过实例引导学生理解函数与一元一次方程、一元一次不等式之间的关系。
重点讲解如何通过函数的性质建立和解决相关的方程和不等式问题。
3. 学生练习:学生完成相关的练习题,包括函数的表示方法、一元一次方程的解法、一元一次不等式的解法以及综合性的问题解决练习。
教师巡回指导,及时解答学生疑问。
4. 课堂互动:组织学生进行课堂讨论,分享解题思路和方法,加深对函数与方程、不等式之间关系的理解。
5. 总结归纳:总结本课学习的重点和难点,强调函数与方程、不等式之间的联系和区别,为后续学习做好准备。
五、检测与作业1. 检测:通过课堂小测验或作业练习,检测学生对函数与方程、不等式之间关系的理解和掌握情况。
