31【数学】3.1.1《方程的根与函数的零点》教案(人教A版必修1)
高中数学 3.1.1 方程的根与函数的零点教案 新人教A版必修1

3.1.1 方程的根与函数的零点[学习目标] 1.理解函数零点的定义,会求函数的零点.2.掌握函数零点的判定方法.3.了解函数的零点与方程的根的联系.[知识链接]考察下列一元二次方程与对应的二次函数:(1)方程x2-2x-3=0与函数y=x2-2x-3;(2)方程x2-2x+1=0与函数y=x2-2x+1;(3)方程x2-2x+3=0与函数y=x2-2x+3.你能列表表示出方程的根,函数的图象及图象与x轴交点的坐标吗?答案[1.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.2.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.3.函数零点存在的判定方法如果函数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.温馨提示 判定函数零点的两个条件缺一不可,否则不一定存在零点;反过来,若函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,则f (a )·f (b )<0不一定成立.要点一 求函数的零点例1 判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出. (1)f (x )=x 2+7x +6; (2)f (x )=1-log 2(x +3); (3)f (x )=2x -1-3;(4)f (x )=x 2+4x -12x -2.解 (1)解方程f (x )=x 2+7x +6=0, 得x =-1或x =-6, 所以函数的零点是-1,-6.(2)解方程f (x )=1-log 2(x +3)=0,得x =-1, 所以函数的零点是-1. (3)解方程f (x )=2x -1-3=0,得x =log 26,所以函数的零点是log 26.(4)解方程f (x )=x 2+4x -12x -2=0,得x =-6,所以函数的零点为-6.规律方法 求函数零点的两种方法:(1)代数法:求方程f (x )=0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.跟踪演练1 判断下列说法是否正确: (1)函数f (x )=x 2-2x 的零点为(0,0),(2,0); (2)函数f (x )=x -1(2≤x ≤5)的零点为x =1.解 (1)函数的零点是使函数值为0的自变量的值,所以函数f (x )=x 2-2x 的零点为0和2,故(1)错.(2)虽然f (1)=0,但1∉[2,5],即1不在函数f (x )=x -1的定义域内,所以函数在定义域[2,5]内无零点,故(2)错. 要点二 判断函数零点所在区间例2 在下列区间中,函数f (x )=e x+4x -3的零点所在的区间为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34 答案 C解析 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=4e -2<0,f (12)=e -1>0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0,∴零点在⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12上. 规律方法 1.判断零点所在区间有两种方法:一是利用零点存在定理,二是利用函数图象. 2.要正确理解和运用函数零点的性质在函数零点所在区间的判断中的应用 ,若f (x )图象在[a ,b ]上连续,且f (a )·f (b )<0,则f (x )在(a ,b )上必有零点,若f (a )·f (b )>0,则f (x )在(a ,b )上不一定没有零点.跟踪演练2 函数f (x )=e x+x -2所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2) 答案 C解析 ∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)·f (1)<0,∴f (x )在(0,1)内有零点. 要点三 判断函数零点的个数例3 判断函数f (x )=ln x +x 2-3的零点的个数.解 方法一 函数对应的方程为ln x +x 2-3=0,所以原函数零点的个数即为函数y =ln x 与y =3-x 2的图象交点个数.在同一坐标系下,作出两函数的图象(如图).由图象知,函数y =3-x 2与y =ln x 的图象只有一个交点.从而ln x +x 2-3=0有一个根, 即函数y =ln x +x 2-3有一个零点. 方法二 由于f (1)=ln 1+12-3=-2<0,f (2)=ln 2+22-3=ln 2+1>0,∴f (1)·f (2)<0,又f (x )=ln x +x 2-3的图象在(1,2)上是不间断的,所以f (x )在(1,2)上必有零点,又f (x )在(0,+∞)上是递增的,所以零点只有一个.规律方法 判断函数零点个数的方法主要有:(1)对于一般函数的零点个数的判断问题,可以先确定零点存在,然后借助于函数的单调性判断零点的个数;(2)由f (x )=g (x )-h (x )=0,得g (x )=h (x ),在同一坐标系下作出y 1=g (x )和y 2=h (x )的图象,利用图象判定方程根的个数;(3)解方程,解得方程根的个数即为函数零点的个数. 跟踪演练3 函数f (x )=2x|log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 B解析 令f (x )=2x|log 0.5x |-1=0,可得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x.设g (x )=|log 0.5x |,h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,在同一坐标系下分别画出函数g (x ),h (x )的图象,可以发现两个函数图象一定有2个交点,因此函数f (x )有2个零点.1.函数y =4x -2的零点是( ) A .2 B .(-2,0) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 D.12 答案 D解析 令y =4x -2=0,得x =12.∴函数y =4x -2的零点为12.2.对于函数f (x ),若f (-1)·f (3)<0,则( ) A .方程f (x )=0一定有实数解 B .方程f (x )=0一定无实数解 C .方程f (x )=0一定有两实根 D .方程f (x )=0可能无实数解 答案 D解析 ∵函数f (x )的图象在(-1,3)上未必连续,故尽管f (-1)·f (3)<0,但未必函数y =f (x )在(-1,3)上有实数解.3.函数y =lg x -9x的零点所在的大致区间是( )A .(6,7)B .(7,8)C .(8,9)D .(9,10) 答案 D解析 因为f (9)=lg 9-1<0,f (10)=lg 10-910=1-910>0,所以f (9)·f (10)<0,所以y =lg x -9x在区间(9,10)上有零点,故选D.4.方程2x -x 2=0的解的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 在同一坐标系画出函数y =2x,及y =x 2的图象,可看出两图象有三个交点,故2x-x 2=0的解的个数为3.5.函数f (x )=x 2-2x +a 有两个不同零点,则实数a 的范围是________. 答案 (-∞,1)解析 由题意可知,方程x 2-2x +a =0有两个不同解, 故Δ=4-4a >0,即a <1.1.在函数零点存在定理中,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.2.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.3.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,函数问题有时化为方程问题,这正是函数与方程思想的基础.一、基础达标1.下列图象表示的函数中没有零点的是( )答案 A解析B,C,D的图象均与x轴有交点,故函数均有零点,A的图象与x轴没有交点,故函数没有零点.2.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 C解析∵f(x)=(x-1)(x2+3x-10)=(x-1)(x+5)(x-2),∴由f(x)=0得x=-5或x=1或x=2.3.根据表格中的数据,可以断定函数f(x)=e x-x-2的一个零点所在的区间是( )A.(-1,0) B.C.(1,2) D.(2,3)答案 C解析由上表可知f(1)=2.72-3<0,f(2)=7.39-4>0,∴f(1)·f(2)<0,∴f(x)在区间(1,2)上存在零点.4.函数f(x)=ln x+2x-6的零点所在的区间为( )A.(1,2) B.(2,3)C.(3,4) D.(4,5)答案 B解析f(1)=ln 1+2-6=-4<0,f(2)=ln 2+4-6=ln 2-2<0,f(3)=ln 3+6-6=ln 3>0,所以f(2)·f(3)<0,则函数f(x)的零点所在的区间为(2,3).5.方程log3x+x=3的解所在的区间为( )A.(0,2) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)答案 C解析 令f (x )=log 3x +x -3,则f (2)=log 32+2-3=log 323<0,f (3)=log 33+3-3=1>0,那么方程log 3x +x =3的解所在的区间为(2,3).6.已知函数f (x )为奇函数,且该函数有三个零点,则三个零点之和等于________. 答案 0解析 ∵奇函数的图象关于原点对称,∴若f (x )有三个零点,则其和必为0. 7.判断函数f (x )=log 2x -x +2的零点的个数. 解 令f (x )=0,即log 2x -x +2=0, 即log 2x =x -2. 令y 1=log 2x ,y 2=x -2.画出两个函数的大致图象,如图所示,有两个不同的交点.所以函数f (x )=log 2x -x +2有两个零点. 二、能力提升8.若a <b <c ,则函数f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a )的两个零点分别位于区间( ) A .(a ,b )和(b ,c )内 B .(-∞,a )和(a ,b )内 C .(b ,c )和(c ,+∞)内 D .(-∞,a )和(c ,+∞)内 答案 A解析 ∵f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+ (x -c )(x -a ),∴f (a )=(a -b )(a -c ),f (b )=(b -c )(b -a ),f (c )=(c -a )(c -b ),∵a <b <c ,∴f (a )>0,f (b )<0,f (c )>0, ∴f (x )的两个零点分别位于区间(a ,b )和(b ,c )内.9.若函数f (x )=ax 2-x -1仅有一个零点,则a =__________. 答案 0或-14解析 a =0时,f (x )只有一个零点-1,a ≠0时,由Δ=1+4a =0,得a =-14.10.设x 0是方程ln x +x =4的解,且x 0∈(k ,k +1),k ∈Z ,则k =________. 答案 2解析 令f (x )=ln x +x -4, 且f (x )在(0,+∞)上递增, ∵f (2)=ln 2+2-4<0,f (3)=ln 3-1>0.∴f (x )在(2,3)内有解,∴k =2.11.已知函数f (x )=x 2-2x -3,x ∈[-1,4]. (1)画出函数y =f (x )的图象,并写出其值域;(2)当m 为何值时,函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点? 解 (1)依题意:f (x )=(x -1)2-4,x ∈[-1,4],其图象如图所示.由图可知,函数f (x )的值域为[-4,5].(2)∵函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点.∴方程f (x )=-m 在x ∈[-1,4]上有两相异的实数根,即函数y =f (x )与y =-m 的图象有两个交点.由(1)所作图象可知,-4<-m ≤0,∴0≤m <4.∴当0≤m <4时,函数y =f (x )与y =-m 的图象有两个交点, 故当0≤m <4时,函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点. 三、探究与创新12.已知二次函数f (x )满足:f (0)=3;f (x +1)=f (x )+2x . (1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=f (|x |)+m (m ∈R ),若函数g (x )有4个零点,求实数m 的范围. 解 (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵f (0)=3, ∴c =3,∴f (x )=ax 2+bx +3.f (x +1)=a (x +1)2+b (x +1)+3=ax 2+(2a +b )x +(a +b +3), f (x )+2x =ax 2+(b +2)x +3,∵f (x +1)=f (x )+2x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +2,a +b +3=3,解得a =1,b =-1,∴f (x )=x 2-x +3.(2)由(1),得g (x )=x 2-|x |+3+m ,在平面直角坐标系中,画出函数g (x )的图象,如图所示,由于函数g (x )有4个零点,则函数g (x )的图象与x 轴有4个交点. 由图象得⎩⎪⎨⎪⎧3+m >0,114+m <0,解得-3<m <-114,即实数m 的范围是⎝⎛⎭⎪⎫-3,-114. 13.已知二次函数f (x )=x 2-2ax +4 ,求下列条件下,实数a 的取值范围. (1)零点均大于1;(2)一个零点大于1,一个零点小于1;(3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内. 解 (1)因为方程x 2-2ax +4=0的两根均大于1, 结合二次函数的单调性与零点存在定理,得 ⎩⎪⎨⎪⎧-2a 2-16≥0,f=5-2a >0,a >1.解得2≤a <52.(2)因为方程x 2-2ax +4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在定理,得f (1)=5-2a <0,解得a >52.(3)因为方程x 2-2ax +4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内, 结合二次函数的单调性与零点存在定理,得⎩⎪⎨⎪⎧f =4>0,f =5-2a <0,f =40-12a <0,f=68-16a >0,解得103<a <174.。
高中-数学-人教A版-数学必修一3.1.1 方程的根与函数的零点 教学教案

3.1.1方程的根与函数的零点一、教材分析《方程的根与函数的零点》是人教版A 版必修1第三章第一节第一课时的内容,本节课是属于基本初等函数第一部分的知识,在此之前,学生已经学习了指数函数,对数函数,幂函数及其基本性质,这为过渡到本节课的学习奠定了基础。
本节内容是对学生已经学习过的函数知识的延伸和拓展,又是后续学习运用二分法求解方程的近似解的基础。
它是整个高中数学教材体系中起着承上启下作用的核心知识之一,地位至关重要。
二、 教学目标知识与技能目标:理解函数零点的概念以及方程的根与函数的零点之间的关系,掌握函数零点存在的判定方法,能够利用函数单调性判断函数零点的个数。
过程与方法目标:通过对具体实例的探究,归纳概括所发现的结论,体验从特殊到一般的认知的过程和数形结合的思想方法。
情感态度与价值观目标:通过师生,生生之间的讨论互动,学生提高合作交流的能力,在探索解决问题的过程中,体验学习的成就感。
4 教学重难点重点 函数零点的概念;函数零点的判别定理以及函数与方程的关系。
难点 函数零点概念的理解 。
三、教学过程 (一)新课导入1、判断下列方程根的个数,并求出方程的解(1)2230x x --= (2)2210x x -+= (3)2230x x -+= 2、分别作出(1)中方程相对应的函数图象,并完成下列表格:通过对以上两个问题观察与解答,请学生进一步思考:一元二次方程的根与对应的二次函数的图象与x 轴的交点有什么关系呢?根据学生的回答,引导学生得到以下结论:以上三个方程的根就是其对应的函数图象与x 轴交点的横坐标。
设计意图:从学生所熟知的二次函数入手,使学生发现问题,这样既训练了学生的观察和识图能力,更重要的是使学生体会知识之间的相互联系,也为后面继续学习一元二次不等式奠定基础。
二、一般探索,得出结论这样的结论对于特殊的一元二次方程及其相对应的函数是成立的,那么对于一般的一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 及其相应的二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的图象与x 轴的交点关系,上述结论是否成立?带着这样的问题,我将引导学生填写下列表格。
高中数学《3.1.1方程的根与函数的零点(一)》教案 新人教A版必修1

模块必修一第三单元第3.1.1节方程的根与函数零点教学案 课时:第一课时 课型:新授 编者: 日期: 年 月 日 三维目标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.自主性学习1、旧知识铺垫 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2、新知识学习探究任务一: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?总结:零点的定义反思: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?探究任务二:零点存在性定理问题:① 画出二次函数()223f x x x =--的图像,观察函数在区间[-2,1]上有无零点,计算f(-2)与f(1)的乘积,你能发现他们的乘积有什么特点?在区间[2,4]上是否也有这种特点呢?通过函数的图象和计算发现:()()21f f -⋅__0,()223f x x x =--在(-2,1)有零点_______,它是2230x x --=的根。
高中数学3.1.1方程的根与函数的零点教学设计1新人教A版必修1

师:提出探究,请一个小组到大屏前进行探究过程,巡视各小组完成情况,帮助学生解决相应问题,参与小组内的讨论,给予恰当及时的评价与鼓励,小组成果展示后教师对每个小组的成果进行点评总结
生:小组合作探究,明确分工,完成小组探究,完成进行展示,出现问题向教师求助
五、教学资源和工具设计
教师制作PPT,设计学案(纸质)
图形计算器或者图形计算器软件,计算机,交互式触摸白板
图形计算器为教师和学生提供了一个研究函数的平台,利用图形计算器可以给学生提供一个高效快捷研究函数的环境,有助于学生的理解和探究。
六、教学重点及难点
教学重点:方程的根与函数的零点的关系
教学难点:函数的零点的判断
生:独立按时完成,能力较弱的只要完成1、2两题即可
分层完成课堂反馈有助于不同的学生得到适于本身的收获
学生回归数学方法,教师检验学生对所学知识的掌握情况
PPT展示
(六)收获小结
要解决函数 的零点问题,我们可以通过什么方法?
师:提出问题
生:进行解决方法说明
对本节课所学知识和解决本节课相关问题的方法于函数 ,把使 的实数 叫做函数 的零点
师:提出问题,根据学生回答板书问题的答案
生:思考分析定义并回答问题
检验学生的自学成果,并且落实教学重点,完成部分教学目标。
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函数零点的定义
(三)
合作探究
结合函数的零点的定义,利用图形计算器探究函数 的图象形状与函数的零点个数之间的关系。
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5
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会应用所学知识解决函数的零点的相关问题
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过程与方法
高中数学人教A版必修1第三章3、1、1方程的根与函数的零点的近似值 - 教案

3.1.1 方程的根与函数的零点第二课一、教学目标:① 进一步巩固函数零点的概念,会求基本初等函数的零点;② 掌握方程的根与函数零点之间的等价关系,体会函数方程的转化思想; ③ 对函数零点,零点所在的区间及零点个数各题型有所思有所为。
二、课前预习:(务必课前总结)1、我们学习过的那些函数?它们的图像特点?①一次函数()0y kx b k =+≠:0k >时,是一条递增的直线;0k <时,是一条递减的直线。
b 是图像与y 轴交点的纵坐标,如0b =时,直线过原点。
②二次函数 ③指数函数 ④对数函数 ⑤幂函数2、默写函数零点定理与函数零点存在性定理三、教学过程探讨1:求函数()324f x x x =--+的零点。
探讨2:解决下列两个问题,并试图发现问题中的共性①确定正整数k 的值,使得函数()324f x x x =--+在区间(),1k k +上存在零点。
②试画出函数3y x =与24y x =-+的图像,并分析两个图像交点情况。
你所发现的共性:找出一个数0x 作为函数()324f x x x =--+零点的近似值。
(精度为0.1) 课堂练习:判断下列函数的零点个数①()22f x x x =-+②()lg 2f x x x =-+ ③()2log 2xf x x =+④()()2ln 23f x x x =-- ⑤()32221f x x x x =--+ 课后练习: 1.函数6)(2-+=x x x f 的零点为2.函数2)(+=ax x f 在区间)2,1(-上有零点,则a 的取值范围是3.函数11ln )(--=x x x f 的零点的个数是 ( )A .0个B .1个C .2个D .3个4.设函数3y x =与22xy -=的图象的交点为00()x y ,,则0x 所在的区间是 ( )A .(01),B .(12),C .(23),D .(34),5.根据表格中的数据,可以判定方程20x e x --=的一个零点所在的区间为))(1,(N k k k ∈+,则k 的值为 ;6、函数()11f x x =-的图像与函数()31y x =-的图像所有交点的横坐标之和等于 ( ) A. 2 B.4 C.6 D8.7、已知函数()21log 2xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且实数0a b c <<<满足()()()0f a f b f c <,若实数0x 是函数()y f x =的一个零点,那么下列不等式中不可能成立的是 ( ) A. 0x a < B. 0x c < C. 0x b > D. 0x c >8、确定正整数k 的值,使得函数()237xf x x =+-在区间(),1k k +上存在零点,并确定零点的一个近似值。
(高中数学教案)高中数学 3.1.1 方程的根与函数的零点教案 新人教a版必修1

“方程的根与函数的零点”【教学目标】一、知识与技能1、通过探索一元二次方程的实根与二次函数图象之间的关系,让学生领会方程的根与函数零点之间的联系,了解零点的概念.2、以具体函数在某区间上存在零点的特点,探索在某区间上图象连续的函数存在零点条件以及个数,理解并掌握在某个区间上图象连续的函数零点存在的判定方法.二、过程与方法1、采用“设问——探索——归纳——定论”层层递进的方式来突破本课的重难点.由二次函数的图象与x轴的交点的横坐标和对应的一元二次方程为突破口,探究方程的根与函数的零点的关系,以探究的方法发现函数零点存在的条件.2、在课堂探究中渗透由特殊到一般的认识规律,渗透数形结合思想及转化思想以及函数与方程的思想,培养学生观察、分析、归纳、抽象和概括能力.三、情感、态度、价值观努力营造平等、民主的课堂气氛,以学生为主体,营造学习氛围,使学生产生热爱学习数学的积极心理,引导学生进行积极主动的学习,培养良好的数学学习情感. 在函数与方程的联系中体验数形结合思想,培养学生的辨证思维能力,以及分析问题解决问题的能力.从易到难,使学生体会到学习数学的成功感,体验规律发现的快乐.【教学重点】1、体会函数的零点与方程根之间的联系;2、掌握函数零点存在的判定方法.【教学难点】函数零点存在的判定方法及其运用.【教学方式与手段】电脑,多媒体,黑板.【教学过程设计】(一)设问激疑,引出新知方程解法史话:在人类用智慧架设的无数座从未知通向已知的金桥中,方程的求解是其中璀璨的一座,虽然今天我们可以从教科书中了解各式各样方程的解法,但这一切却经历了相当漫长的岁月.对于方程的求解问题,古今中外的数学家已经作了大量的工作,取得辉煌的成果,比如花拉子米公元825年左右编辑著成了《代数学》,比较完整地讨论了一次、二次方程的一般原理;我国南宋数学家秦九绍在《数书九章》中提出了“正负开方术”,此法可以求出任意次代数方程的正根;1824年,挪威数学家阿贝尔成功地证明了五次以上一般方程没有根式解.随着计算机技术的发展,方程的数值解法得到了广泛的运用,如二分法,牛顿法、弦截法等,今天我们将沿着前人走过的足迹一起探索对于一般方程的求解方法. 【设计意图:了解数学史,激发学生学习兴趣.】 问题1 求下列方程的根.(1)023=+x ; (2)0652=+-x x ; (3)062ln =-+x x .问题2 观察下表(一),求出表中一元二次方程的实数根,画出相应的二次函数图象的简图,并写出函数图象与x 轴交点的坐标.提出疑问:方程的根与函数图象与x 轴交点的横坐标之间有什么关系? 结论:方程的根就是函数图象与x 轴交点的横坐标.问题 3 若将上面特殊的一元二次方程推广到一般的一元二次方程20ax bx c ++=(0)a >及相应的二次函数c bx ax y ++=2(0)a >的图象与x轴交点的关系,上述结论是否仍然成立?【设计意图:让学生从熟悉的环境中发现新知识,使新知识与原有知识形成联系.为引出函数零点的概念做准备.】(二)总结归纳,形成概念 1、函数的零点:对于函数y=f (x ),我们把使方程f (x )=0的实数x 叫做函数y=f (x )的零点.辨析练习:函数223y x x =--的零点是:( )A .(-1,0),(3,0);B .x=-1;C .x=3;D .-1和3. 问:零点是一个点吗?说明:①函数零点不是一个点,而是具体的自变量的取值. ②求函数零点就是求方程f(x)=0的根.【设计意图:及时矫正“零点是交点”这一误解.】2、你能说说方程的根、函数图象与x 轴的交点、函数的零点三者之间的关系吗? 等价关系: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【设计意图:引导学生给出函数零点的定义,并引导学生仔细体会这段文字,感悟其中的思想方法;通过引导,学生自己归纳出三者之间的关系,并且明确提出转化思想.】 3、归纳函数的零点与方程根的关系函数的零点与方程的根有什么联系和区别?联系:(1)数值上相等:求函数零点就是求方程的根. (2)存在性相同:函数y=f(x)有零点 方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x 轴有交点区别:零点对于函数而言,根对于方程而言.【设计意图:进一步理解零点的概念,灵活运用三者之间的关系.以上关系说明:函数与方程有着密切的联系,函数问题有时可转化为方程问题,同样,有些方程问题可以转化为函数问题来求解,这正是函数与方程思想的基础.】 (三)初步运用,示例练习例1:求函数)1lg()(-=x x f 的零点. 求函数零点的步骤: (1)令f(x)=0; (2)解方程f(x)=0; (3)写出零点变式练习:求下列函数的零点.(1)65)(2+-=x x x f ; (2)12)(-=xx f【设计意图:让学生再次认识零点的概念,熟悉零点的求法(即求相应方程的实数根).】 (四)实例探究,发现定理 重温《小马过河的故事》问题4:观察下列三组画面,请你推断哪组画面一定能说明小马已经成功过河?①②③【设计意图:通过形象的生活问题,为引出函数零点存在性定理做准备.】问题5:函数y =f(x)在某个区间上是否一定有零点?怎样的条件下,函数y =f(x) 观察下面函数)(x f y =的图象1、在区间],[b a 上______(有/无)零点;)(a f ·)(f2、在区间],[c b 上______(有/无)零点;)(b f ·)(c f _____0(<或>).3、在区间],[d c 上______(有/无)零点;)(c f ·)(d f _____0(<或>). 函数零点存在性定理:如果函数)(x f y =在区间[b a ,]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有0)()(<⋅b f a f ,那么,函数)(x f y =在区间(b a ,)内有零点,即存在),(b a c ∈,使得0)(=c f .这个c 也就是方程0)(=x f 的根.【设计意图:先从一个已研究过的、简单的函数入手,引导学生结合函数图象,通过计算、观察、比较得出函数在区间端点处函数值乘积的情况与函数在该区间内是否存在零点之间有什么关系.总结归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析.】 定理辨析与灵活运用:练习:判断正误,若不正确,请使用函数图象举出反例.(1)已知函数)(x f y =在区间[b a ,]上连续,且0)()(<⋅b f a f ,则f(x)在区间(b a ,)内有且仅有一个零点.( )(2)已知函数)(x f y =在区间[b a ,]上连续,且0)()(>⋅b f a f ,则f(x)在区间(b a ,)内没有零点.( )(3)已知函数)(x f y =在区间[b a ,]上连续,且在区间(b a ,)内存在零点,则有0)()(<⋅b f a f .( )(4)已知函数)(x f y =在区间[b a ,] 满足0)()(<⋅b f a f ,则f(x)在区间(b a ,)内存在零a bcxyO d点. ( )函数零点存在定理的四个注意点: (1)函数是连续的. (2)定理不可逆.(3)至少存在一个零点,不排除更多.(4)在零点存在性定理的条件下,如果函数具有单调性,函数y=f(x)在区间(a,b) 上存在唯一零点.【设计意图:通过对定理中条件的改变,将几种容易产生的误解正面给出,在第一时间加以纠正,从而促进对定理本身的准确理解.】 (五)观察感知,例题学习例2(教材第88页)求函数62ln )(-+=x x x f 的零点个数. (1)你可以想到什么方法来判断函数零点个数?(2)判断函数的单调性,由单调性你能得该函数的单调性具有什么特性? 解法1(借助计算工具):用计算器或计算机作出x 、f (x )的对应值表和图象.由表或图象可知,f (2)<0,f (3)>0,则f (2) f (3)<0,这说明函数f (x )在区间(2,3)内有零点. 又由于函数f (x )在(0,+∞)内单调递增,所以它仅有一个零点.解法2(估算):估计f (x )在各整数处的函数值的正负,可得如下表格:f (- - + +x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 f (x ) -4.-1.31.13.45.67.89.912.114.2结合函数的单调性,f (x )在区间(2,3)内有唯一的零点.解法3(函数交点法):将方程ln x +2x -6=0化为ln x =6-2x ,分别画出g(x )=ln x 与h(x )=6-2x 的草图,从而确定零点个数为1.继而比较g(2)、h(2)、g(3)、h(3)等的大小,确定交点所在的区间,即零点的区间.由图可知f (x )在区间(2,3)内有唯一的零点.【设计意图:引导学生探索判断函数零点的方法,指出可以借助计算机或计算器来画函数的图象,结合图象对函数有一个零点形成直观的认识.通过例题分析,能根据零点存在性定理,使用多种方法确定零点所在的区间,并且结合函数性质,判断零点个数.解法3作为选讲内容,视学生基础而定.】试一试:你能判断出方程 3ln 2+-=x x 实数根的个数吗? 【设计意图:学以致用,练习强化学生的解题能力.】 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.口诀:函数零点方程根,形数本是同根生.是否存在端点判,函数连续要记清. 【设计意图:归纳总结函数零点的求法,通过口诀加深对本节内容的理解记忆.】 基础检测1. 函数22()(2)(32)f x x x x =--+的零点个数为( ). A. 1 B. 2 C. 3 D. 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、方程10x x-=的一个实数解的存在区间为( ) A.(0,1) B.(0,2) C.(-1,1) D.(1,2) 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 .能力提升(可供学生课外做作业)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. 思考题:方程x x=-2在区间______内有解,如何求出这个解的近似值?请预习下一节.【设计意图:练习强化学生解题能力,并利用拓展延伸对于零点存在取件进一步精确化,为下一节“用二分法求方程的近似解”的学习做准备.】 (六)反思小结,提升能力学完本节课,你在知识、方法等方面有什么收获与感受?请写下来! 1.函数零点的定义2.等价关系 函数Y=f(x)的零点函数Y=f(x)的图象与X 轴交点的横坐标方程f(x)=0实数根3.函数的零点或相应方程的根的存在性以及个数的判断【设计意图:引导学生从知识和数学思想上去归纳总结.让学生对本节课有个完整的,系统的认识.培养他们的概括能力,同时也对本节课起到反馈的作用.及时评价与反馈,注重个体差异性.】 (七)板书设计。
人教A版数学必修一3.1.1 方程的根与函数的零点 教案

§3.1.1方程的根与函数的零点教案一.教材分析:函数的应用是学习函数的一个重要方面,与其他数学知识有着广泛的联系。
学生学习函数的应用,目的是利用已有的知识分析问题和解决问题。
本节内容是函数应用的第一节课。
课本选取探究具体的一元二次方程的根与其对应的二次函数的图像与x轴的交点的横坐标之间的关系作为本节的入口,其目的是让学生从熟悉的知识发现新知识,使新知识与原有知识形成联系。
教材内容由易到难,循序渐进,符合学生的认知心理和认知规律。
二.学情分析:在初中学生已经学习了二次方程和二次函数的有关内容,已经具备了判断根的个数以及求根的知识能力,本节课从学生熟悉的知识入手,符合学生的认知规律。
但在学习中学生较多对知识的理解不够深刻,而且缺乏对探究问题的描述以及对知识的总结能力。
三 .教学目标:1.知识与技能(1)结合二次函数图像,使学生准确判断出一元二次方程根的存在性及个数;(2)通过探究让学生准确说出函数的零点与方程根的联系;(3)通过实例探究使学生能够完整说出零点存在性定理。
2.过程与方法通过观察二次函数图像,并由函数在区间端点上的函数值之积的特点,让学生能够找到连续函数在某个区间上存在零点的判断方法,进一步体会数形结合思想的应用。
3.情感、态度与价值观通过本节课的学习,使学生体会数形结合的数学思想,从一般到特殊的思想,化归与转化的思想。
从直观感受、师生合作交流、自主探索使学生体会到学会数学所带来的成功的喜悦。
四 .教学重点.难点:重点:函数的零点与方程根之间的关系,连续函数零点的存在性定理。
难点:零点存在性的判定及数形结合的思想﹑转化思想在数学中的应用。
五、教学方法主要采用引导探究的教学方式,运用观察、引导、多媒体辅助教学等形式展开教学,让学生在“探究问题——尝试练习——探索研究——总结归纳”的过程中,体会数学基本思想的应用,从探究的过程中获取知识。
六、教具准备:三角板多媒体七、教学过程即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图像与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.尝 试 练 习 (1)试试: (1)函数y =x+1的零点是 ( ) A(-1,0) B .(0,-1) C .0 D .-1 (2)函数243y x x =-+的零点为 .师:给出问题,提示学生用代数法来解决问题。
人教A版数学必修一教案:§3.1.1方程的根与函数的零点

第三章 函数的应用一、课程要求本章通过学习用二分法求方程近似解的的方法,使学生体会函数与方程之间的关系,通过一些函数模型的实例,让学生感受建立函数模型的过程和方法,体会函数在数学和其他学科中的广泛应用,进一步认识到函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,能初步运用函数思想解决一些生活中的简单问题 . 1 .通过二次函数的图象,懂得判断一元二次方程根的存在性与根的个数,通过具体的函数例子,了解函数零点与方程根的联系.2. 根据函数图象,借助计算器或电脑,学会运用二分法求一些方程的近似解,了解二分法的实际应用,初步体会算法思想.3. 借助计算机作图,比较指数函数、对数函数、幂函数的增长差异,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的关系 .4. 收集现实生活中普遍使用几种函数模型的案例,体会三种函数模型的应用价值,发展学习应用数学知识解决实际问题的意识.二、 编写意图和教学建议1. 教材高度重视函数应用的教学,注重知识间的相互联系(比如函数、方程、不等式之间的关系,图象零点与方程根的关系).2. 教材通过具体例子介绍二分法,让学生初步体会算法思想, 以及从具体到一般的认识规律.此外, 还渗透了配方法、待定分数法等数学思想方法.3.教材高度重视信息技术在本章教学中的作用,比如,利用计算机创设问题情境,增加了学生的学习兴趣,利用计算机描绘、比较三种增长模型的变化情况,展示log x a a x a 与随的不同取值而动态变化的规律,形象、生动,利于学生深刻理解. 因此,教师要积极开发多媒体教学课件,提高课堂教学效率.4.教材安排了“阅读与思考”的内容,肯在提高学生的数学文化素养,教师应引导学生通过查阅、收集、整理、分析相关材料,增强信息处理的能力,培养探究精神,提高数学素养.5.本章最后安排了实习作业,学生通过作业实践,体会函数模型的建立过程,真实感受数学的应用价值. 教师可指导学生分组完成,并认真小结,展示、表扬优秀的作业,并借以充实自己的教学案例 .三、教学内容与课时的安排建议全章教学时间约需9课时.3.1 函数与方程 3课时3.2函数模型及其应用 4课时实习作业 1课时小结 1课时§3.1.1方程的根与函数的零点一、教学目标1. 知识与技能①理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程要的关系,掌握零点存在的判定条件.②培养学生的观察能力.③培养学生的抽象概括能力.2. 过程与方法①通过观察二次函数图象,并计算函数在区间端点上的函数值之积的特点,找到连续函数在某个区间上存在零点的判断方法.②让学生归纳整理本节所学知识.3. 情感、态度与价值观在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值.二、教学重点、难点重点 零点的概念及存在性的判定.难点 零点的确定.三、学法与教学用具1. 学法:学生在老师的引导下,通过阅读教材,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而完成本节课的教学目标。
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课题:§3.1.1方程的根与函数的零点
教学目标:
知识与技能理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程要的关系,掌握零点存在的判定条件.
过程与方法零点存在性的判定.
情感、态度、价值观在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值.教学重点:
重点零点的概念及存在性的判定.
难点零点的确定.
教学程序与环节设计:
创设情境组织探究尝试练习探索研究作业回馈课外活动结合二次函数引入课题.
二次函数的零点及零点存在性的.
零点存在性为练习重点.
进一步探索函数零点存在性的判定.
重点放在零点的存在性判断及零点的确定上.
研究二次函数在零点、零点之内及零点外的函数值符号,并尝试进行系统的总结.
教学过程与操作设计:
环节
教学内容设置
师生双边互动 创 设 情 境
先来观察几个具体的一元二次方程的根及其相应的二次函数的图象: ○
1方程0322
=--x x 与函数322
--=x x y ○
2方程0122=+-x x 与函数122
+-=x x y ○
3方程0322=+-x x 与函数322
+-=x x y
师:引导学生解方程,
画函数图象,分析方程的根与图象和x 轴交点坐标的关系,引出零点的概念.
生:独立思考完成解答,观察、思考、总结、概括得出结论,并进行交流. 师:上述结论推广到一般的一元二次方程和二次函数又怎样? 组 织 探 究
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.
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.
函数零点的求法: 求函数)(x f y =的零点:
○
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.
师:引导学生仔细体会左边的这段文字,感悟其中的思想方法. 生:认真理解函数零点的意义,并根据函数零点的意义探索其求法:
○
1 代数法; ○
2 几何法.
二次函数的零点: 二次函数
)0(2≠++=a c bx ax y . 1)△>0,方程02
=++c bx ax 有两不等
师:引导学生运用函数
零点的意义探索二次函数零点的情况.
环节
教学内容设置
师生双边互动 组 织 探 究
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02=++c bx ax 有两相等实根(二重根),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02=++c bx ax 无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点.
生:根据函数零点的意义探索研究二次函数的零点情况,并进行交流,总结概括形成结论.
零点存在性的探索:
(Ⅰ)观察二次函数32)(2--=x x x f 的图
象:
○
1 在区间]1,2[-上有零点______; =-)2(f _______,=)1(f _______, )2(-f ·)1(f _____0(<或>).
○
2 在区间]4,2[上有零点______; )2(f ·)4(f ____0(<或>).
(Ⅱ)观察下面函数)(x f y =的图象
○
1 在区间],[b a 上______(有/无)零点; )(a f ·)(b f _____0(<或>).
○
2 在区间],[c b 上______(有/无)零点;
生:分析函数,按提示探索,完成解答,并认真思考.
师:引导学生结合函数图象,分析函数在区间端点上的函数值的符号情况,与函数零点是否存在之间的关系.
生:结合函数图象,思考、讨论、总结归纳得出函数零点存在的条件,并进行交流、评析. 师:引导学生理解函数零点存在定理,分析其中各条件的作用.
)(b f ·)(c f _____0(<或>)
. ○
3 在区间],[d c 上______(有/无)零点; )(c f ·)(d f _____0(<或>)
.
由以上两步探索,你可以得出什么样的结论?
怎样利用函数零点存在性定理,断定函数在某给定区间上是否存在零点.
环节 教学内容设置 师生互动设计
例 题 研 究
例1.求函数62ln )(-+=x x x f 的零点个数.
问题: 1)你可以想到什么方法来判断函数零点个数? 2)判断函数的单调性,由单调性你能得该函数的单调性具有什么特性?
例2.求函数222
3+--=x x x y ,并画出它
的大致图象. 师:引导学生探索判断函数零点的方法,指出可以借助计算机或计
算器来画函数的图象,
结合图象对函数有一个零点形成直观的认识.
生:借助计算机或计算
器画出函数的图象,结合图象确定零点所在
的区间,然后利用函数
单调性判断零点的个数.
尝 试 练 习
1.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根:
(1)0532
=++-x x ; (2)3)2(2-=-x x ; (3)442-=x x ;
(4)53252
2
+=+x x x .
2.利用函数的图象,指出下列函数零点所在的大致区间:
(1)53)(3+--=x x x f ; (2)3)2ln(2)(--=x x x f ; (3)44)(1-+=-x e x f x ;
(4)x x x x x f ++-+=)4)(3)(2(3)(.
师:结合图象考察零点所在的大致区间与个数,结合函数的单调性说明零点的个数;让学生认识到函数的图象及基本性质(特别是单调性)在确定函数零点中的重要作用.
探 究 与 发 现
1.已知24581772)(234-+--=x x x x x f ,请探究方程0)(=x f 的根.如果方程有根,指出每个根所在的区间(区间长度不超过1).
2.设函数12)(+-=ax x f x
.
(1)利用计算机探求2=a 和3=a 时函数
)(x f 的零点个数;
(2)当R a ∈时,函数)(x f 的零点是怎样分布的?
环节 教学内容设置 师生互动设计
作 业 回 馈
1. 教材P 108习题3.1(A 组)第1、2题; 2. 求下列函数的零点: (1)452--=x x y ; (2)202++-=x x y ; (3))13)(1(2+--=x x x y ; (4))23)(2()(22+--=x x x x f . 3. 求下列函数的零点,图象顶点的坐标,画
出各自的简图,并指出函数值在哪些区间上大于零,哪些区间上小于零:
(1)123
12
+-=
x x y ; (2)1422+--=x x y .
4. 已知124)1(2)(2-+++=m mx x m x f : (1)m 为何值时,函数的图象与x 轴有两个零点;
(2)如果函数至少有一个零点在原点右侧,求m 的值.
5. 求下列函数的定义域: (1)92-=x y ; (2)432-+=x x y ; (3)1242-+-=
x x y
课 外 活 动
研究c bx ax y ++=2
,02
=++c bx ax ,
02>++c bx ax ,02<++c bx ax 的相互关系,以
零点作为研究出发点,并将研究结果尝试用一种系统的、简洁的方式总结表达.
考虑列表,建议画出图象帮助分析.
收 获 与 体 会 说说方程的根与函数的零点的关系,并给出判定方程在某个区产存在根的基本步骤.。