4.1.1利用函数性质判定方程解的存在
北师大版高中数学必修一-4.1.1 利用函数性质判定方程解的存在 教案

4.1.1利用函数性质判定方程解的存在教学目标1.理解函数零点的意义,能够利用函数性质判定方程解的存在2.通过函数性质判定方程解的存在,培养数形结合的思想3.通过学习,初步体会事物间相互转化的辩证思想教学重难点重点:利用函数性质判定方程解的存在难点:方程实数解的存在区间的求解教学过程问题1 下列函数图像x轴的交点坐标和相应方程的根有何关系?(画出图象并分析)y=2x-4 与2x-4=0 y= x2-2x-3与x2-2x-3=0概括总结:函数的零点定义:我们把函数y=f(x )的图象与x轴交点的横坐标叫做函数y=f(x)的零点等价关系: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)有零点示例·练习问题探究2概括总结零点存在性定理: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)内至少有一个零点,f(x)=0至少有一个实数解。
思考下列问题:问题1:函数f(x)在区间(a,b)上f(a)f(b)<0,是否一定有零点? 举例说明。
问题2 :函数f(x)在区间(a,b)上有零点,是否一定有f(a)f(b)<0?举例说明。
问题3:函数f(x)在区间(a,b)上有零点,是否只有一个?举例说明。
总结出函数零点存在性定理注意事项:(1)函数y=f(x)的图象是连续不断地曲线(2)f(a)﹒f(b)<0 y=f(x)有零点,但不可逆(3)若f(a)﹒f(b)>0,不确定函数是否有零点示例·练习课后小结1.什么是函数的零点?2.如何使用函数性质判定方程解得存在?作业:P116.第3题[]实数解?为什么?内有没有在问方程已知函数0,1-0)(,3)(.22=-=x f x x f x []否存在零点。
上是在判断函数)(1,2-44)(.11-+=-x e x f x []并说明理由。
4.1.1利用函数性质判定方程解的存在公开课优质课比赛获奖课件

第四章 函数应用
想一想
函数y=f(x)的零点是“f(x)=0的点”吗? 提示:“零点”并不是“点”,而是一个 “实数”,是f(x)图像与 x轴交点的横坐 标.
第四章 函数应用
做一做
1.函数y=x的零点是( )
A.(0,0) B.0 C.1 D.不存在
解析:选B.y=x与x轴交于原点,y=0,
∴x=0.
第四章 函数应用
典题例证·技法归纳
题型一 求函数的零点
例1 下列函数是否存在零点?若存在,求 出其零点;若不存在,说明理由. (1)y=ax+2(a≠0); (2)y=4x2+4x+1(x>0); (3)y=ln x-1.
第四章 函数应用
【解】 (1)函数 y=ax+2(a≠0)存在零点.其 零点是使 ax+2=0 成立的 x 值,故 x=-2a (a≠0)是函数的零点. (2)函数 y=4x2+4x+1(x>0)不存在零点. 因为(2x+1)2=0,解得 x=-12∉{x|x>0}, 即使 4x2+4x+1=0(x>0)的 x 值不存在,
第四章 函数应用
题型三 判断零点所在区间
例3
在下列区间中,函数f(x)=ex+ 4x-3的零点所在的区间为( )
A.-14,0 B.0,14 C.14,12 D.12,34
第四章 函数应用
【思路点拨】 根据零点所在区间的判定定 理f(a)f(b)<0. 【解析】 y1=ex为增函数,y2=4x-3为 增函数,∴f(x)=y1+y2=ex+4x-3为增函 数f,-14=e-14-4<0,f0=e0-3=-2<0,
f14=e14-2<0,f12=e12-1>0. ∴f14·f12<0,零点区间为14,12.
利用函数性质判定方程解的存在教学设计

利用函数性质判定方程解的存在一、教材分析《利用函数性质判定方程解的存在》是北师大版教材必修一,第四章,第一节的内容。
函数在数学中占据着不可替代的核心地位,它与其它知识具有广泛的联系,而本节课“利用函数性质判定方程解的存在”就是其中的一个链结点,它从不同的角度,将数与形,函数与方程有机地联系在一起。
本节内容起着承上启下的作用:在函数性质的基础上,利用函数的图象和性质来判断方程根的存在,是函数图像与性质内容的延续。
函数零点的概念和函数零点存在的判定方法,这又是学习下一节“利用二分法求方程的近似解”的基础。
同时,本节课还是培养学生“数形结合思想”、“函数与方程思想”、“转化与化归思想”的优质载体。
二、学情分析学生已经具备了:(1)基本初等函数的图象和性质;(2)初步了解一元二次方程和相应二次函数的关系;(3)初步具备将“数”与“形”相结合及转化的意识。
缺乏的能力:(1)应用函数解决问题的能力还不强;(2)由特殊到一般的归纳能力还不够;(3)数形结合的思想敏锐性还有待提高。
三、教学目标:1.知识与技能:(1)能说出函数零点的概念(2)能归纳并叙述函数零点存在性定理(3)会判断函数零点的个数和所在区间2.过程与方法:经历“类比—归纳—应用”的过程;经历方程与函数的转化过程3.情感、态度与价值观:体验自主探究,合作交流的乐趣;体会事物间普遍联系的辩证思想四、教学重点、难点:重点:函数零点的概念,函数零点的判定方法。
难点:探究发现函数零点的存在性,利用函数的图像和性质判断函数零点的个数五、教法学法: 教法:启发—探究—讨论 学法:自主—合作—交流 六、教学过程:教学准备:导学案,多媒体 课时安排:1课时(一)设问激疑,创设情景 问题引入:求下列方程的根 前两个方程学生容易求解,后两个却无从下手,于是,引出本节课所要解决的问题,同时引入本节课题《利用函数性质判定方程解的存在》。
(二)启发引导,形成概念 探究(一):函数零点的概念问题1:一元一次方程10x -= 的解?一次函数1y x =- 图像与x 轴交点坐标?方程的根与交点的横坐标有什么关系?问题2:给定二次函数y =x 2+2x -3,(1)做出函数图像,观察函数的图像与x 轴的交点是什么?(2)方程x 2+2x -3=0的根是什么?(3)方程的根与交点的横坐标有什么关系?由问题1、2引出函数零点的概念,及函数零点与对应方程根之间的联系。
精 品 教 学 设 计4.1.1利用函数性质判定方程解的存在

精 品 教 学 设 计1.1利用函数性质判定方程解的存在一、教学目标以二次函数的图象与对应的一元二次方程的关系为突破口,探究方程的根与函数的零点的关系,发现并掌握在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法;学会在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法。
让学生在探究过程中体验发现的乐趣,体会数形结合的数学思想,从特殊到一般的归纳思想,培养学生的辨证思维以及分析问题解决问题的能力。
二、教学重点难点重点:函数零点与方程根之间的关系;连续函数在某区间上存在零点的判定方法。
难点:发现与理解方程的根与函数零点的关系;探究发现函数存在零点的方法。
三、教学程序设计(一)设问激疑,创设情景问题1一元一次方程10x -=的根和相应的一次函数()1f x x =-的图象与x 轴交点坐标有何关系?问题2一元二次方程2320x x -+=的根和相应的二次函数2()32f x x x =-+的图像与x 轴交点坐标有何关系?(二)启发引导,形成概念函数零点的概念:我们把函数的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点。
等价关系:方程()0f x =有实数根⇔函数()y f x =的图像与x 轴有交点⇔函数()y f x =有零点 例如:判断函数12y x =--零点的个数.解:通过分类讨论把绝对值函数转化为分段函数,作出 函数图像。
函数12y x =--的图像与x 轴有两个交点,所以函数有两个零点。
练习:求下列函数的零点:2(1).()56f x x x =-+(2).()21x f x =-(三)讨论探究,揭示定理思考: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 =一定有零点?观察函数()1f x x =-的图像,此函数在区间[]0,2上有没有零点?计算函数()1f x x =-在区间[]0,2的两个端点对应的函数值(0)f 和(2)f 的乘积,你能发现这个乘积有何特点?观察函数2()32f x x x =-+的图像,此函数在区间[]0,1.5上有没有零点? 计算函数2()32f x x x =-+在区间[]0,1.5的两个端点对应的函数值(0)f 和(1.5)f的乘积,你能发现这个乘积有何特点?此函数在区间[]1.5,3上是否也具有这样的特点?结论: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 ()()0f a f b <, 那么函数()y f x =在区间(),a b 内至少有一个零点,即存在(),c a b ∈ , 使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根。
利用函数性质判定方程解的存在(公开课)ppt课件

o
• 1
• 2
x
3
函数零点的定义:
函数的图像与横轴的交点的横坐标称为这个 函数的零点。
注意: 1.零点指的是一个实数;
零点是一个点吗?
2.不是所有函数都有零点.
如:
y 1 , y x2 2x 3. x
函数都有零点吗?
4
等价关系: 方程f(x)=0有实数根
函数y=f(x)的图像与x轴有交点 函数y=f(x)有零点
7
观察函数 f (x) x 1 的图像,此函数在区间
0,2上有没有零点?
计算函数 f (x) x 1在区间0,2 的两个端点
对应的函数值 f (0)和 f (2) 的乘积,你能发现这
个乘积有何特点? y
1
o
•
1
2
x
-1
8
观察二次函数 f (x) x2 3x 2 的图像,此函数
在区间
0,
5
例1、求函数 f (x) lg(x 1) 的零点。
练习:求下列函数的零点:
(1)、f (x) x2 5x 6
(2)、f (x) 2x 1
评注:求函数的零点就是求相应方程的根,
一般可以借助求根公式或因式分解等办法, 求出方程的根,从而得出函数的零点。
6
问题三:
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) 一定有零点?
3 2
上没有零点?
计算二次函数 f (x) x
两个端点对应的函数值 f
2 3x
(0)和 f
2
(3)
在区间
0,
3 2
的
,你能发现这个
乘积有何特点?
利用函数性质判定方程解的存在性 导学案(含答案)(2024)高一上学期北师大版必修 第一册

第五章函数应用§1方程解的存在性及方程的近似解1.1利用函数性质判定方程解的存在性【学习目标】1.结合学过的函数图象,了解函数零点与方程解的关系.2.结合具体函数及其图象的特点,了解函数零点存在定理.◆知识点一函数的零点使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点.f(x)的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的.【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y=x+1的零点是(-1,0).()(2)函数y=x2-2x-3有两个零点.()◆知识点二零点存在定理若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续的曲线,并且在区间端点的函数值一正一负,即,则在开区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即在区间(a,b)内相应的方程f(x)=0解.【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)f(x)在区间[a,b]内满足f(a)·f(b)>0,则f(x)在区间(a,b)内无零点.()(2)f(x)在区间(a,b)内有一个零点,则f(a)·f(b)<0.()◆探究点一由图象确定函数的零点例1 (1)已知函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)在[a,d]内有个零点.(2)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论中正确的是()A .a>0B .c<0C .(-1,0)是函数的一个零点D .3是函数的一个零点(3)定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x )=x 2-2x (x ≥0),则函数f (x )的零点个数为 ( ) A .0 B .1 C .2D .3[素养小结]由图象确定函数的零点个数主要有两种方法:1.直接画出函数的图象,通过图象与x 轴交点的个数确定零点个数.2.将函数f (x )写成f (x )=h (x )-g (x )的形式,画出函数y=h (x )与y=g (x )的图象,根据两函数图象的交点个数判断方程h (x )=g (x )的根的个数,即可确定函数f (x )的零点个数.◆ 探究点二 由方程的解求函数的零点[提问] 当方程易得出解时,可通过 得到对应函数的零点.例2 求函数f (x )=(ax-1)(x-1)(a ∈R)的零点.变式 函数f (x )={x 2+x -2,x ≤0,-1+lnx ,x >0的零点为 .[素养小结]求函数y=f (x )的零点通常有两种方法:其一是令y=0,由对应方程的根求得函数的零点;其二是画出函数的图象,图象与x 轴的交点的横坐标即为函数的零点.◆ 探究点三 函数零点的综合问题 角度1 判断函数零点个数例3 求函数f (x )=3x - lo g 12x 的零点个数.变式 (1)函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)上的零点个数是 ( )A .0B .1C .2D .3(2)设函数f (x )={x 2+bx +c ,x ≤0,2,x >0,若f (-2)=f (0),f (-3)=1,则函数y=f (x )-x 的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4[素养小结]确定函数零点个数的方法:(1)因式分解法:可转化为一元n 次方程根的个数问题,一般采用因式分解法来解决. (2)判别式法:可转化为一元二次方程根的个数问题,通常用判别式法来判断根的个数. (3)图象法:将函数的零点个数问题转化为两个函数图象的交点个数问题,可用图象法解决. (4)单调性法:如果能够确定函数在所给区间上有零点,且是单调函数,那么函数在所给区间上只有一个零点.角度2 判断函数零点所在的区间例4 (1)函数f (x )=ln x+x-4的零点所在的区间为( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(5,6)(2)二次函数f (x )=ax 2+bx+c (a ≠0)的部分对应值如下表:x -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y 6 m -4 -6 -6 -4 n 6不求a ,b ,c 的值,判断方程ax 2+bx+c=0的两根所在的区间是 ( ) A .(-3,-1)和(2,4) B .(-3,-1)和(-1,1) C .(-1,1)和(1,2) D .(-∞,-3)和(4,+∞)变式 (1)根据下表中的数据,可以判断方程e x -x-2=0的一个根所在的区间为 ( )x -1 0 123e x 0.37 1 2.72 7.39 20.09 x+212345A .(-1,0)B .(0,1)C .(1,2)D .(2,3)(2)若x 0是函数f (x )=(13)x -x 12的零点,则x 0属于区间( )A .(0,13)B .(13,12) C .(12,23)D .(23,1)[素养小结](1)判断一个函数是否有零点,首先看函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是否连续,其次判断f (a )·f (b )<0是否成立,若成立,则函数y=f (x )在区间(a ,b )内必有零点.(2)已知函数f (x )在[a ,b ]上的图象是连续不断的曲线,若存在f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内有零点,若只有一个零点,则称此零点为变号零点.反过来,若f (a )与f (b )不变号,而是同号,即不满足f (a )·f (b )<0,也不能说函数f (x )在(a ,b )内无零点,如f (x )=x 2在[-1,1]上的图象是连续不断的曲线,且f (-1)·f (1)=1>0,但0是f (x )的零点.角度3 由函数零点(或方程的解)的个数求参数问题例5 (1)函数f (x )=ax 2-x-1仅有一个零点,则实数a= .(2)已知函数f (x )={x 2+2x -3,x ≤0,-2+lnx ,x >0的图象与直线y=k 有三个不同的交点,则k 的取值范围是 ( ) A .(-4,-3) B .[-4,-3) C .[-4,-3]D .(-4,-3]变式 若函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是 .[素养小结]解此类题的关键是将零点个数问题转化为两个函数图象的交点个数问题.求解时首先根据已知条件构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系内画出两个函数的图象,最后结合函数图象的交点个数确定参数的取值范围.拓展已知函数f(x)=log a x-4x-1(a>0且a≠1)在(0,12]上无零点,在(12,1)上有零点,则实数a的取值范围为()A.(0,14)B.(14,1)∪(1,+∞)C.(0,14]D.(14,1)第五章函数应用§1方程解的存在性及方程的近似解1.1利用函数性质判定方程解的存在性【课前预习】知识点一横坐标诊断分析(1)×(2)√[解析] (1)零点不是点,是一个数,是函数图象与x轴交点的横坐标.知识点二f(a)·f(b)<0至少有一个诊断分析(1)×(2)×[解析] (2)函数y=x2在区间(-2,2)内有零点,但f(-2)·f(2)>0.【课中探究】探究点一例1(1)3(2)D(3)D[解析] (1)由题图知函数f(x)在[a,d]内有3个零点.(2)由题图可知a<0,c>0,∵函数图象的对称轴为直线x=1,函数图象与x轴的一个交点的坐标为(-1,0),∴函数图象与x轴的另一个交点的坐标为(3,0),∴3是函数的一个零点.故选D. (3)根据题意可知x=2,x=0为f(x)的零点,因为奇函数的图象关于原点对称,所以x=-2也为f(x)的零点,所以f(x)的零点共有3个,故选D.探究点二提问解方程例2 解:①当a=0时,函数f (x )=-x+1.令-x+1=0,得x=1,则函数f (x )的零点为1.②当a=1时,函数f (x )=(x-1)2.令(x-1)2=0,得x=1,则函数f (x )的零点为1. ③当a ≠0且a ≠1时,令(ax-1)(x-1)=0,得x=1或x=1a ,则函数f (x )的零点为1,1a .综上,当a=0或a=1时,函数f (x )的零点为1;当a ≠0且a ≠1时,函数f (x )的零点为1,1a . 变式 -2,e [解析] 由f (x )=0,得{x ≤0,x 2+x -2=0或{x >0,-1+lnx =0,解得x=-2或x=e .所以函数f (x )的零点为-2,e .探究点三例3 解:令f (x )=0得3x =lo g 12x.作出y=3x (x>0)和y=lo g 12x 的图象,如图所示,由图可知y=3x (x>0)和y=lo g 12x 的图象有1个交点,∴f (x )=3x -lo g 12x 有1个零点.变式 (1)B (2)B [解析] (1)因为y=2x 与y=x 3-2在R 上均为增函数,所以函数f (x )=2x +x 3-2在R 上是增函数,因此函数f (x )=2x +x 3-2在(0,1)上单调递增,又f (0)=1+0-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0,所以f (x )在(0,1)上有1个零点.(2)由f (-2)=f (0)得4-2b+c=c ,所以b=2,由f (-3)=9-6+c=1,得c=-2,所以当x ≤0时,f (x )=x 2+2x-2.当x ≤0时,由f (x )-x=x 2+x-2=0,得x=-2或x=1(舍去).当x>0时,由f (x )-x=2-x=0,得x=2.因此方程f (x )-x=0只有两个解,即函数y=f (x )-x 有两个零点.故选B .例4 (1)B (2)A [解析] (1)易知f (x )=ln x+x-4在(0,+∞)上单调递增,又f (2)=ln 2-2<0,f (3)=ln 3-1>0,所以f (2)·f (3)<0,所以f (x )的零点在区间(2,3)内.故选B .(2)易知f (x )=ax 2+bx+c 的图象是一条连续不断的曲线,因为f (-3)×f (-1)=6×(-4)=-24<0,所以f (x )在(-3,-1)内有零点,即方程ax 2+bx+c=0在(-3,-1)内有根.同理方程ax 2+bx+c=0在(2,4)内有根.故选A .变式 (1)C (2)B [解析] (1)令f (x )=e x -x-2,则由表中数据知f (-1)=0.37-1=-0.63<0,f (0)=1-2=-1<0,f (1)=2.72-3=-0.28<0,f (2)=7.39-4=3.39>0,f (3)=20.09-5=15.09>0,因为f (1)·f (2)<0,f (x )的图象是连续不断的曲线,所以f (x )的一个零点在区间(1,2)内,即方程e x -x-2=0的一个根在区间(1,2)内.故选C .(2)根据指数函数和幂函数的性质,可得(13)13>(13)12,(13)12<(12)12,所以f (13)=(13)13-(13)12>0,f (12)=(13)12-(12)12<0,即f (13)·f (12)<0.又f (x )=(13)x-x 12为R 上的减函数,所以由零点存在定理,可得函数f (x )=(13)x-x 12有且只有一个零点且零点x 0∈(13,12).故选B .例5 (1)0或-14 (2)D [解析] (1)若a=0,则f (x )=-x-1,易知函数f (x )仅有一个零点.若a ≠0,则f (x )为二次函数,由f (x )仅有一个零点,得方程ax 2-x-1=0有两个相等的实数根,故Δ=1+4a=0,即a=-14.综上所述,当a=0或a=-14时,函数f (x )仅有一个零点.(2)作出f (x )={x 2+2x -3,x ≤0,-2+lnx ,x >0的图象和直线y=k ,如图所示,由图可知-4<k ≤-3,故选D .变式 (0,2) [解析] 由|2x -2|-b=0,得|2x -2|=b ,由题意可知函数y=|2x -2|与y=b 的图象有两个交点,结合函数y=|2x -2|与y=b 的图象(如图所示)可知0<b<2.拓展 D [解析] 函数f (x )在(0,12]上无零点,在(12,1)上有零点,即方程f (x )=0在(0,12]上无实数根,在(12,1)上有实数根,即方程log a x=4x-1在(0,12]上无实数根,在(12,1)上有实数根.设g (x )=log a x ,h (x )=4x-1,则函数h (x )在R 上为增函数,且h (0)=14,h (12)=12,h (1)=1,h (x )=4x-1>0恒成立.若a>1,则当x ∈(0,1)时,g (x )=log a x<0,不满足条件,故0<a<1.由于g (x )与h (x )的图象在(0,12]上无交点,在(12,1)上有交点,因此根据函数g (x )与h (x )的图象(如图所示)可知{0<a <1,g (12)>ℎ(12),解得14<a<1,故选D .。
新课标人教A版数学必修1全部课件:4.1.1利用函数性质判定方程解的存在

,则关于x的方程
f 2 2
(A)1 (B)2 (C)3(D)4 f 已知函数的图象有公共点A,且点A的横坐标为2,则
(x) x
(D)
3、已知函数
(A)
(A)
(B)
(C)
的图象有公共点A,且点A的横坐标为2,则
4
=
(B) y log 1 x 与 y kx (C) (D)
k
1 4
1 2
1 4
1 2
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总结 方程与函数的关系
根的存在性的判断 的方法
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作业
P136:A B P125:A 2 1 6
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数形 结合
Page 6
例3 -
怎样求这个根的近似值?
练习
P133:1,2,3 1、若y=ax2-x-1只有一个零点,求a范围。 2、设函数 解的个数为
x 2 若x c , x 0, x , b 0 f (x) x0 2,
f 4 f 0
利用函数性质判 定方程解的存在
\
4.1.1
方程与函数都是代数的 重要内容 多数方程没有求解公式 如何利用方程与函数的 关系求方程的解?
问题提出
Page 2
实例分析 判断方程 x -x-6=0 解的存在。
2
x2-x-6
F(x)=
-3
0
4
-6
Page 3
抽象概括
y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐 标叫做该函数的零点。即f(x)=0的 解。
若y=f(x)的图像在[a,b]上是连续曲 线,且f(a)f(b)<0,则在(a,b)内至 少有一个零点,即f(x)=0在 (a,b)内 至少有一个实数解。
北师大版必修一第四章函数应用第一节《4.1.1利用函数性质判定方程解的存在》教学设计

《§4.1.1利用函数性质判定方程解的存在》教学设计--现代信息技术与中学数学教学有效整合案例江西省东乡县实验中学黄树华乐建平一、教材分析本节课内容选自经全国中小学教材审定委员会 2004 年初审通过的普通高中课程标准试验教科书,北师大版数学必修1第四章《函数的应用》第1单元“函数与方程”的第1节内容《利用函数性质判定方程解的存在》。
函数与方程的关系,是“整体”与“局部”的关系,是“动”与“静”的相互补充。
用函数的观点研究方程,本质上是在整体中研究局部问题,在动态的过程中研究静态的结果,为今后进一步学习函数与不等式等其它知识奠定了坚实的基础。
二、学情分析学生已经对一次函数、二次函数的图像与性质有了深刻的理解,在此基础上学习了指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质,学生能够运用计算机绘制它们的图像;通过本节课的学习,学生理解一元二次方程的实数解就是对应二次函数的图像与 x 轴交点的横坐标;在现代多媒体技术的辅助教学下,学生的学习兴趣得到进一步提高。
三、教学目标分析(一)知识与能力目标1.熟练掌握二次函数的图象,了解函数零点的概念及其与方程的根的联系;2、掌握函数零点存在的判定条件,会判断一元二次方程根的个数;(二)过程与方法目标让学生经历计算机绘制函数图像、分析零点存在性的过程,培养学生的探究意识;(三)情感态度与价值观目标1、通过对一般函数图像的分析,渗透由“形”到“数”,由特殊到一般的数学思想,体会研究和解决问题过程中的一般思维方法;2、培养学生对事物的观察、归纳和探究能力。
四、教学重、难点教学重点:根据具体函数的图像研究函数与方程的关系。
教学难点:函数零点存在性的判断及其个数的确定。
五、教学方法和手段问题教学法、多媒体辅助教学(演示文稿、几何画板);六、教学过程设计(一)创设问题情境,引入课题问题 1:不解方程能否求出方程 x2-2x-3=0 的根?(幻灯片1)学生探究:利用函数图像及试值法,转化为求函数f(x)= x2-2x-3 与 x 轴交点的横坐标。
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1 x
0
1 x 在 [ 1, 上 不 连 续 , 1]
②
f(x)=x2
,f(-1)f(1)>0
f (x)
可方程x2=0在(-1,1)上有解x=0。
尽 管 有 f ( 1) f 1) 0
.
③
x
可方程 在(-1,2)上无解
.
零点的存在性定理
若函数y=f(x)满足以下条件:
(1)函数y=f(x)的图像在[a,b]上连续; (2)f(a)f(b)<0;
则函数y=f(x)在(a,b)上有零点,即方程
f(x)=0在(a,b)上有解.
零点的存在性定理推广 若函数y=f(x)满足以下条件: (1)函数y=f(x)的图像在[a,b]上连续; (2)f(a)f(b)≤0;
则函数y=f(x)在[a,b]上有零点,即方程
f(x)=0在[a,b]上有解.
例1 判定方程 x3 + 2x +1=0在[-2,3]上是否有解。
• 零点是点吗? • 函数一定有零点吗?
y
观察函数
f ( x) 2 x 1
-1 1 0 -1 1 2
x
的图像:
函数图像过x轴下方的点(0,-1),过x轴上方的点(1,1), 图像是一条连续的直线,故函数在[0,1]上的图像必穿过x轴.
函 数 f ( x ) 2 x 1在 闭 区 间 [ 0 , 1 ] 上 的 图 像 是 连 续 的 , 且 f (0 ) 1 0, f (1) 1 0, 则 在 区 间 ( 0 , 1 ) 内 有 零 点 .
零点的存在性定理推广 若函数y=f(x)满足以下条件: (1)函数y=f(x)的图像在[a,b]上连续; (2)f(a)f(b)≤0; 则函数y=f(x)在[a,b]上有零点,即方程 f(x)=0在[a,b]上有解.
注:①以上两个条件缺一不可。 ②只能判定有解,不能判定无解。
③不能判定有几个解,但若图像
在区间上单调则方程在这个区间上只有一解。
方 程 f ( x ) g ( x ) 0的 实 根 的 个 数 函 数 F ( x ) f ( x ) g ( x )的 零 点 的 个 数 y f ( x ) 与 y g ( x )的 图 像 交 点 的 个 数
画画函数的图像,数形结合最形象, 要把图像来画好,性质变换要记牢.
作业:红对勾 《函数与方程》
-1Biblioteka 0 -112
3
x
函 数 f ( x ) x 2 x 1在 闭 区 间
2
-2 x=1
[1,3]上 的 图 像 是 连 续 的 , 且 f (1) 2 0, f (3) 2 0, 则 在 区 间 ( 1, 3) 内 有 零 点 .
小结:函数图像从x轴上方到下方或从x 轴下方到上方都会穿过 x 轴,则对应方 程一定有解。 可利用函数值判定方程根的存在。
零 点 存 在 性 定 理
若函数y=f(x)满足以下条件: (1)函数y=f(x)的图像在[a,b]上连 续; (2)f(a)f(b)<0; 则函数y=f(x)在(a,b)上有零点,即 方程f(x)=0在(a,b)上有解.
注:①以上两个条件缺一不可。
②只能判定有解,不能判定无解。 ③不能判定有几个解,但若图像在区间上单调 则方程在这个区间上只有一解。
引例 判断下列方程是否存在实数根
(1) 2 x 1 0 (2) x 2 x 1 0
2
直接求解
直接求解
(3)3 x 0
x 2
不能直接求解,怎么办? 实际上绝大部分方程没有求解 公式,这一节我们就讨论如何利用 方程与函数的关系求方程的实数解.
• 零点:函数图像y = f(x)与x轴的交点的 横坐标称为是这个函数的零点. 函数y = f(x)的零点 即 方程f(x)=0的解 方程的解f(x)=0的个数函数y = f(x)的零点个数
116页练习
例 2 方 程 3 x 0是 否 有 实 根 ?
x 2
为 什 么 ?有 几 个 实 根 ? 变 式 : 方 程 2 x 0是 否 有 实 根 ?
x 2
为 什 么 ?有 几 个 实 根 ?
例3 判 定 方 程 lg x 2 0是 否
有实数根,有几个实数根?
变 式 : 方 程 lg x a 0 有 且 只 有 2 个 实 数 根 , 求 a的 取 值 范 围 .
观察函数
y 2 1
f ( x ) x 2 x 1 ( x 1) 2 的图像:
2 2
函 数 f ( x ) x 2 x 1在 闭 区 间
2
[-1,1]上 的 图 像 是 连 续 的 , 且 f ( 1) 2 0, f (1) 2 0, 则 在 区 间 ( -1, 1) 内 有 零 点 .
分析:利用上述结论。 解:因为f(-2)=(-2)3+2×(-2)+1=-11<0 f(3)=33+2×3+1=34>0 又因为函数f(x)=x3+2x+1的图像在 [-2,3]上连续, 所以,方程x3+2x+1=0在[-2,3]上有解.
其实,我们在高中阶段所研究的大 部分函数的图像都是连续的曲线.