高三一轮复习讲义第6讲_函数与方程

高三一轮复习讲义第6讲_函数与方程
高三一轮复习讲义第6讲_函数与方程

普通高中课程标准实验教科书—数学 [人教版]

高三新数学第一轮复习教案(讲座6)—函数与方程

一.课标要求:

1.结合二次函数的图像,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.根据具体函数的图像,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解,了解这种方法是求方程近似解的常用方法。

二.命题走向

函数与方程的理论是高中新课标教材中新增的知识点,特别是“二分法”求方程的近似解也一定会是高考的考点。从近几年高考的形势来看,十分注重对三个“二次”(即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)的考察力度,同时也研究了它的许多重要的结论,并付诸应用。高考试题中有近一半的试题与这三个“二次”问题有关。

预计2009年高考对本讲的要求是:以二分法为重点、以二次函数为载体、以考察函数与方程的关系为目标来考察学生的能力。

(1)题型可为选择、填空和解答;

(2)高考试题中可能出现复合了函数性质与函数零点的综合题,同时考察函数方程的思想。

三.要点精讲

1.方程的根与函数的零点

(1)函数零点

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。

二次函数)0(2

≠++=a c bx ax y 的零点:

1)△>0,方程02=++c bx ax 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。

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)()(

二分法及步骤:

对于在区间a [,]b 上连续不断,且满足)(a f ·)(b f 0<的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 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.

给定精度ε,用二分法求函数)(x f 的零点近似值的步骤如下: (1)确定区间a [,]b ,验证)(a f ·)(b f 0<,给定精度ε; (2)求区间a (,)b 的中点1x ; (3)计算)(1x f :

①若)(1x f =0,则1x 就是函数的零点;

②若)(a f ·)(1x f <0,则令b =1x (此时零点),(10x a x ∈); ③若)(1x f ·)(b f <0,则令a =1x (此时零点),(10b x x ∈); (4)判断是否达到精度ε;

即若ε<-||b a ,则得到零点零点值a (或b );否则重复步骤2~4。 注:函数零点的性质

从“数”的角度看:即是使0)(=x f 的实数;

从“形”的角度看:即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标;

若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切,则零点0x 通常称为不变号零点; 若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交,则零点0x 通常称为变号零点。 注:用二分法求函数的变号零点:二分法的条件)(a f ·)(b f 0<表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点。 3.二次函数的基本性质

(1)二次函数的三种表示法:y =ax 2+bx +c ;y =a (x -x 1)(x -x 2);y =a (x -x 0)2+n 。

(2)当a >0,f (x )在区间[p ,q ]上的最大值M ,最小值m ,令x 0=

2

1

(p +q )。 若-

a

b

2

2)=m ,f (q )=M ;

若x 0≤-a b 2

2)=m ;

若-a

b 2≥q ,则f (p )=M ,f (q )=m 。

(3)二次方程f (x )=ax 2+bx +c =0的实根分布及条件。

①方程f (x )=0的两根中一根比r 大,另一根比r 小?a ·f (r )<0;

②二次方程f (x )=0的两根都大于r ???

?

????>?>->-=?0)(,

2,042r f a r a b

ac b ③二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内有两根???????

??>?>?<-

<>-=??;

0)(,0)(,2,

042p f a q f a q a

b p a

c b ④二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内只有一根?f (p )·f (q )<0,或f (p )=0(检验)或f (q )=0(检

验)检验另一根若在(p ,q )内成立。

四.典例解析

题型1:方程的根与函数零点

例1.(1)方程lg x +x =3的解所在区间为( )

A .(0,1)

B .(1,2)

C .(2,3)

D .(3,+∞)

(2)设a 为常数,试讨论方程)lg()3lg()1lg(x a x x -=-+-的实根的个数。 解析:

(1)在同一平面直角坐标系中,画出函数y =lg x 与y =-x +3的图象(如图)。它们的交点横坐标0x ,显然在区间(1,3)内,由此可排除A ,D 至于选B 还是选C ,由于画图精确性的限制,

单凭直观就比较困难了。实际上这是要比较0x 与2的大小。当

x =2时,lg x =lg2,3-x =1。由于lg2<1,因此0x >2,从而判定0x ∈(2,3),故本题应选C 。

(2)原方程等价于????

???-=-->->->-x

a x x x a x x )3)(1(00301

即??

?<<-+-=3

1352

x x x a

构造函数)31(352

<<-+-=x x x y 和a y =,作出它们的图像,易知平行于x

①当31≤

13=a 时,原方程有一解; ②当4

133<

13>

a 时,原方程无解。

点评:图象法求函数零点,考查学生的数形结合思想。本题是通过构造函数用数形结合法求方程lg x +x =3解所在的区间。数形结合,要在结合方面下功夫。不仅要通过图象直观估计,而且还要计算0x 的邻近两个函数值,通过比较其大小进行判断。 例2.(2008湖南理17) 已知函数x x

x x f sin 2

sin 2cos

)(22

+-=. (I )求函数)(x f 的最小正周期;

a

(II )当)4

,

0(0π

∈x 且524)(0=

x f 时,求)6

(0π

+x f 的值。

解:由题设有()cos sin f x x x =+=

π

)4

x +.

(I )函数()f x 的最小正周期是2π.T =

(II )由524)(0=

x f 0π)4x +=

即0π4

sin(),45

x += 因为)4,

0(0π

∈x ,所以0ππ(,).442

x π+∈

从而0π3cos().45

x +===

于是)6(0π

+

x f 00ππ))]4646x x ππ

=+

+=++

00ππ)cos cos()sin ]4646

x x ππ

=+++

题型2:零点存在性定理

例3.设函数()ln()f x x x m =-+,其中常数m 为整数。 (1)当m 为何值时,()0f x ≥;

(2)定理:若函数()g x 在[,]a b 上连续,且()g a 与()g b 异号,则至少存在一点

0(,)x a b ∈,使得0()0g x =

试用上述定理证明:当整数1m >时,方程()0f x =在2,m

m e m e m -??--??内有两个

实根。 解析:(1)函数f (x )=x -ln(x +m),x ∈(-m,+∞)连续,且

m x x f m

x x f -==+-

=1,0)(,1

1)(''得令 当x ∈(-m,1-m)时,f ’(x )<0,f (x )为减函数,f (x )>f (1-m) 当x ∈(1-m, +∞)时,f ’(x )>0,f (x )为增函数,f (x )>f (1-m) 根据函数极值判别方法,f (1-m)=1-m 为极小值,而且 对x ∈(-m, +∞)都有f (x )≥f (1-m)=1-m

故当整数m ≤1时,f (x ) ≥1-m ≥0

(2)证明:由(I )知,当整数m>1时,f (1-m)=1-m<0, 函数f (x )=x -ln(x +m),在]1,[m m e

m

--- 上为连续减函数.

,

)1()(,10)ln()(异号与时当整数m f m e

f m e m m e m e m e f m

m m m m -->>=+---=------

由所给定理知,存在唯一的0)(),1,(11=--∈-x f m m e x m

使

而当整数m>1时,

),1121(0

32

)

12(2213)11(3)(222归纳法证明上述不等式也可用数学>-?>>--+

+>-+>-=-m m m m m m m m e m e f m m m 类似地,当整数m>1时,函数f (x )=x -ln(x +m),在],1[m e

m m

--- 上为连续增函数且 f (1-m)

与)(2m e f m -异号,由所给定理知,存在唯一的0)(],,,1[22=--∈-x f m e m x m

使

故当m>1时,方程f (x )=0在],[2m e m e

m m

---内有两个实根。

点评:本题以信息给予的形式考察零点的存在性定理。解决该题的解题技巧主要在区间的放缩和不等式的应用上。

例4.若函数)(x f y =在区间[a ,b ]上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )

A .若0)()(>b f a f ,不存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;

B .若0)()(

C .若0)()(>b f a f ,有可能存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;

D .若0)()(

解析:由零点存在性定理可知选项D 不正确;对于选项B ,可通过反例“)1)(1()(+-=x x x x f 在区间]2,2[-上满足0)2()2(<-f f ,但其存在三个解

}1,0,1{-”推翻;同时选项A 可通过反例“)1)(1()(+-=x x x f 在区间]2,2[-上满足

0)2()2(>-f f ,但其存在两个解}1,1{-”

;选项D 正确,见实例“1)(2

+=x x f 在区间]2,2[-上满足0)2()2(>-f f ,但其不存在实数解”。 点评:该问题详细介绍了零点存在性定理的理论基础。

题型3:二分法的概念

例5.关于“二分法”求方程的近似解,说法正确的是()

A .“二分法”求方程的近似解一定可将)(x f y =在[a ,b ]内的所有零点得到;

B .“二分法”求方程的近似解有可能得不到)(x f y =在[a ,b ]内的零点;

C .应用“二分法”求方程的近似解,)(x f y =在[a ,b ]内有可能无零点;

D .“二分法”求方程的近似解可能得到0)(=x f 在[a ,b ]内的精确解;

解析:如果函数在某区间满足二分法题设,且在区间内存在两个及以上的实根,二分法只可能求出其中的一个,只要限定了近似解的范围就可以得到函数的近似解,二分法的实施满足零点存在性定理,在区间内一定存在零点,甚至有可能得到函数的精确零点。

点评:该题深入解析了二分法的思想方法。

例6.方程0)(=x f 在[0,1]内的近似解,用“二分法”计算到445.010=x 达到精确度要求。那么所取误差限ξ是( )

A .0.05

B .0.005

C .0.0005

D .0.00005

解析:由四舍五入的原则知道,当)4455.0,4445.0[10∈x 时,精度达到445.010=x 。此时差限ξ是0.0005,选项为C 。

点评:该题考察了差限的定义,以及它对精度的影响。 题型4:应用“二分法”求函数的零点和方程的近似解

例7.借助计算器,用二分法求出x

x 32)62ln(=++在区间(1,2)内的近似解(精确到0.1)。

解析:原方程即023)62ln(=+-+x

x 。 令23)62ln()(+-+=x

x x f , 用计算器做出如下对应值表

观察上表,可知零点在(1,2)内

取区间中点1x =1.5,且00.1)5.1(-≈f ,从而,可知零点在(1,1.5)内; 再取区间中点2x =1.25,且20.0)25.1(≈f ,从而,可知零点在(1.25,1.5)内; 同理取区间中点3x =1.375,且0)375.1(

点评:该题系统的讲解了二分法求方程近似解的过程,通过本题学会借助精度终止二分法的过程。

例8.借助计算器或计算机用二分法求方程732=+x x

的近似解(精确到1.0)。 分析:本例除借助计算器或计算机确定方程解所在的大致区间和解的个数外,你是否还可以想到有什么方法确定方程的根的个数?

略解:图象在闭区间a [,]b 上连续的单调函数)(x f ,在a (,)b 上至多有一个零点。

点评:①第一步确定零点所在的大致区间a (,)b ,可利用函数性质,也可借助计算机或计算器,但尽量取端点为整数的区间,尽量缩短区间长度,通常可确定一个长度为1的区间;

②建议列表样式如下:

如此列表的优势:计算步数明确,区间长度小于精度时,即为计算的最后一步。 题型5:一元二次方程的根与一元二次函数的零点

例9. 设二次函数()()f x ax bx c a =++>2

0,方程()f x x -=0的两个根x x 12

,满足

. 当()

x x ∈01,时,证明()x f x x <<1。

证明:由题意可知

))(()(21x x x x a x x f --=-,

a

x x x 1021<

<<< , ∴ 0))((21>--x x x x a , ∴ 当()

x x ∈01,时,x x f >)(。

又)1)(())(()(211211+--=-+--=-ax ax x x x x x x x x a x x f , ,011,0221>->+-<-ax ax ax x x 且

∴ 1)(x x f <,

综上可知,所给问题获证。

点评:在已知方程()f x x -=0两根的情况下,根据函数与方程根的关系,可以写出函数()x x f -的表达式,从而得到函数)(x f 的表达式。

例10.已知二次函数)0,,(1)(2

>∈++=a R b a bx ax x f ,设方程x x f =)(的两个实数根为1x 和2x .

(1)如果4221<<x ; (2)如果21

解析:设1)1()()(2+-+=-=x b ax x x f x g ,则0)(=x g 的二根为1x 和2x 。

(1)由0>a 及4221<<<0)4(0)2(g g ,即?

??>-+<-+034160124b a b a ,

即???

????

<+?--<-?+,

043224,043233a a b a a b

两式相加得

12

b

,所以,10->x ; (2)由a

a b x x 4)1()(22

21--=-, 可得 1)1(122+-=+b a 。

又01

21>=

a

x x ,所以21,x x 同号。 ∴ 21

)1(12202

2

1b a x x

或?????+-=+<<-<1

)1(120

22

12b a x x ,

即 ???????+-=+>>1)1(120)0(0)2(2b a g g 或???????+-=+>>-1

)1(120)0(0)2(2b a g g

解之得 41<

b 或4

7

>b 。 点评:条件4221<<

题型6:一元二次函数与一元二次不等式

例11.设()()f x ax bx c a =++≠2

0,若()f 01≤,()f 11≤,()f -11≤, 试

证明:对于任意-≤≤11x ,有()f x ≤

54

。 解析:∵ ()()()c f c b a f c b a f =++=+-=-0,1,1, ∴ ()()()()0)),1()1((2

1

),0211(21f c f f b f f f a =--=--+=

, ∴ ()()()()()2

22102121x f x x f x x f x f -+???

? ??--+???? ??+=.

∴ 当01≤≤-x 时,

()()()().

4

5

45)21(1)1(22122102

121222

222

222

22≤++-=+--=-+?

??? ??-+???? ??+-=-+-++≤-?+-?-++?≤x x x x x x x x x x

x x x x f x

x f x x f x f

当10-≤≤x 时,

()()()()222102

121x f x

x f x x f x f -?+-?-++?≤

222122x x

x x x -+-++≤

)1(222

22x x x x x -+???

? ??+-+???? ??+= .

4

545)21(1

22≤+--=++-=x x x

综上,问题获证。

点评:本题中,所给条件并不足以确定参数b a ,的值,但应该注意到:所要求的结论不是确定值,而是与条件相对应的“取值范围”,因此,我们可以用()()()1,1,0-f f f 来表示c b a ,,。

例12.已知二次函数f x ax bx c ()=++2

,当-≤≤11x 时,有-≤≤11f x (),求证:当-≤≤22x 时,有-≤≤77f x ()

解析:由题意知:c b a f c f c b a f ++==+-=-)1(,)0(,)1(,

∴ )0()),1()1((2

1

)),0(2)1()1((21f c f f b f f f a =--=--+=

, ∴ f x ax bx c ()=++2

()2

221)0(2)1(2)1(x f x x f x x f -+?

??

? ??--+???? ??+=。 由-≤≤11x 时,有-≤≤11f x (),可得 ,

1)1(≤f (),11≤-f ()10≤f 。

∴ ()()()()7)0(3)1(1303113)2(≤+-+≤--+=f f f f f f f ,

()()()()7)0(3)1(3103131)2(≤+-+≤--+=-f f f f f f f 。

(1)若[]2,22-?-

a

b

,则()x f 在[]2,2-上单调,故当[]2,2-∈x 时, ))2(,)2(max()(max f f x f -=

∴ 此时问题获证. (2)若[]2,22-∈-

a

b

,则当[]2,2-∈x 时,

)2,)2(,)2(max()(max ??

?

??--=a b f f f x f

()7

2411214)1()1(2022422<=+?+≤--?+=?+≤-=??

?

??-f f a b f b a b c a b c a b f ,

∴ 此时问题获证。

综上可知:当-≤≤22x 时,有-≤≤77f x ()。

点评:研究)(x f 的性质,最好能够得出其解析式,从这个意义上说,应该尽量用已知条件来表达参数c b a ,,. 确定三个参数,只需三个独立条件,本题可以考虑)1(f ,

)1(-f ,)0(f ,这样做的好处有两个:一是c b a ,,的表达较为简洁,二是由于01和±正

好是所给条件的区间端点和中点,这样做能够较好地利用条件来达到控制二次函数范围

的目的。

要考虑()x f 在区间[]7,7-上函数值的取值范围,只需考虑其最大值,也即考虑

()x f 在区间端点和顶点处的函数值。

题型7:二次函数的图像与性质 例13.(2008湖北,文、19)

如图,要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为18000cm 2,四周空白的宽度为10cm ,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm ,怎样确定广告的高与宽的尺寸(单位:cm ),能使矩形广告面积最小?

本小题主要考查根据实际问题建立数学模型,以及运用函数、不等式等知识解决实际问题的能力.(满分12分)

解法1:设矩形栏目的高为a cm ,宽为b cm ,则ab =9000.

广告的高为a +20,宽为2b +25,其中a >0,b >0. 广告的面积S =(a +20)(2b +25)

=2ab +40b +25a +500=18500+25a +40b

≥18500+2b a 4025?=18500+.245001000=ab

当且仅当25a =40b 时等号成立,此时b =a 8

5,代入①式得a =120,从而b =75. 即当a =120,b =75时,S 取得最小值24500.

故广告的高为140 cm,宽为175 cm 时,可使广告的面积最小.

解法2:设广告的高为宽分别为x cm ,y cm ,则每栏的高和宽分别为x -20,

,2

25

-y 其

中x >20,y >25

两栏面积之和为2(x -20)18000225=-y ,由此得y =,2520

18000

+-x 广告的面积S =xy =x (252018000+-x )=2520

18000

+-x x ,

整理得S =.18500)20(2520

360000

+-+-x x

因为x -20>0,所以S ≥2

.2450018500)20(2520

360000

=+-?-x x

当且仅当

)20(2520

360000

-=-x x 时等号成立,

此时有(x -20)2=14400(x >20),解得x =140,代入y =20

18000

-x +25,得y =175,

即当x =140,y =175时,S 取得最小值24500,

故当广告的高为140 cm ,宽为175 cm 时,可使广告的面积最小.

点评:本题虽小,但一定要细致观察图象,注意细微之处,获得解题灵感。 例14(2008陕西,理17) (本小题满分12分)

已知函数()2sin

cos 442

x x x f x =+. (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及最值;

(Ⅱ)令π()3g x f x ??

=+

??

?

,判断函数()g x 的奇偶性,并说明理由. 17.解:(Ⅰ)

()f

x sin 22x x =π2sin 23x ??

=+ ???

()f x ∴的最小正周期2π

4π12

T =

=. 当πsin 123x ??+=- ???时,()f x 取得最小值2-;当πsin 123x ??

+= ???

时,()f x 取得最大值2.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知π()2sin 23x f x ??=+

???.又π()3g x f x ?

?=+ ??

?.

∴1ππ()2sin 233g x x ????=++ ???????π2sin 22x ??

=+ ???2cos 2x =.

()2cos 2cos ()22x x g x g x ??

-=-== ???.

∴函数()g x 是偶函数.

点评:该题考察到函数的图像与性质的综合应用,考察了分类讨论的思想。

题型8:二次函数的综合问题 例15.(2008湖南文17) 17.已知函数x x

x x f sin 2

sin 2cos

)(22

+-=. (I )求函数)(x f 的最小正周期;

(II )当)4

,

0(0π

∈x 且524)(0=

x f 时,求)6

(0π

+x f 的值。

解:由题设有()cos sin f x x x =+=

π

)4

x +.

(I )函数()f x 的最小正周期是2π.T =

(II )由524)(0=

x f 0π)4x +=

即0π4

sin(),45

x += 因为)4,

0(0π

∈x ,所以0ππ(,).442

x π+∈

从而0π3cos().45

x +===

于是)6(0π

+

x f 00ππ))]4646x x ππ

=+

+=++

00ππ)cos cos()sin ]4646

x x ππ

=+++

4312()552=+?=

点评:本题主要考查函数图象的对称、二次函数的基本性质与不等式的应用等基础

知识,以及综合运用所学知识分析和解决问题的能力。

例16.已知函数x z

a x f 2

2)(-

=。 (1)将)(x f y =的图象向右平移两个单位,得到函数)(x g y =,求函数)(x g y =的解析式;

(2)函数)(x h y =与函数)(x g y =的图象关于直线1=y 对称,求函数)(x h y =的解析式;

(3)设)()(1

)(x h x f a

x F +=,已知)(x F 的最小值是m 且72+>m ,求实数a 的取值范围。

解析:(1)()();2

2

22

2

---=-=x x a x f x g

(2)设()x h y =的图像上一点()y x P ,,点()y x P ,关于1=y 的对称点为()y x Q -2,,由点Q 在()x g y =的图像上,所以

y a x x -=-

--22

2

22

, 于是 ,2222

2

--+-=x x a y 即 ();22

22

2

--+

-=x x a x h

(3)22)14(2411)()(1)(+-+??

?

??-=+=

x x a a x h x f a x F 。 设x

t 2=,则21

444)(+-+-=

t

a t a a x F 。 问题转化为:7221

444+>+-+-t a t a a 对0>t 恒成立. 即 ()0147442

>-+--a t t a

a 对0>t 恒成立. (*)

故必有

044>-a a .(否则,若044<-a a

,则关于t 的二次函数()14744)(2-+--=a t t a a t u 开口向下,当t 充分大时,必有()0

44=-a

a 时,显然不能保证(*)成立.),此时,由于二次函数()14744)(2

-+--=a t t a

a t u 的

对称轴0847>-=a a t ,所以,问题等价于0

????<-?-?->-0

144447044a a a a

a

, 解之得:

22

1

<

014,044>->-a a a ,故21

444)(+-+-=t

a t a a x F 在a

a a t --=4)

14(4取

得最小值()214442

+-?-=a a

a

m 满足条件。 点评:紧扣二次函数的顶点式,44222

a b ac a b x a y -+

??? ?

?

+=对称轴、最值、判别式显合力。

五.思维总结

1.函数零点的求法:

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。

2.学习二次函数,可以从两个方面入手:一是解析式,二是图像特征. 从解析式出发,可以进行纯粹的代数推理,这种代数推理、论证的能力反映出一个人的基本数学素养;从图像特征出发,可以实现数与形的自然结合,这正是中学数学中一种非常重要的思想方法. 本文将从这两个方面研究涉及二次函数的一些综合问题。

由于二次函数的解析式简捷明了,易于变形(一般式、顶点式、零点式等),所以,在解决二次函数的问题时,常常借助其解析式,通过纯代数推理,进而导出二次函数的有关性质。

(1)二次函数的一般式c bx ax y ++=2

)0(≠c 中有三个参数c b a ,,. 解题的关键

在于:通过三个独立条件“确定”这三个参数。

(2)数形结合:二次函数()0)(2

≠++=a c

bx ax x f 的图像为抛物线,具有许多

优美的性质,如对称性、单调性、凹凸性等。结合这些图像特征解决有关二次函数的问题,可以化难为易,形象直观。因为二次函数()0)(2

≠++=a c

bx ax x f 在区间

]2,(a b -

-∞和区间),2[+∞-a

b

上分别单调,所以函数()x f 在闭区间上的最大值、最小值必在区间端点或顶点处取得;函数)(x f 在闭区间上的最大值必在区间端点或顶点处取得。

教学案例《方程的根与函数的零点》

《方程的根与函数的零点》教学案例 肃南一中程斌斌 一、教学内容分析 本节课选自《普通高中课程标准实验教课书数学I必修本(A版)》第94-95页的第三章第一课时3.1.1方程的根与函数的的零点。 函数与方程是中学数学的重要内容,既是初等数学的基础,又是初等数学与高等数学的连接纽带。在现实生活注重理论与实践相结合的今天,函数与方程都有着十分重要的应用,再加上函数与方程还是中学数学四大数学思想之一,因此函数与方程在整个高中数学教学中占有非常重要的地位。 就本章而言,本节通过对二次函数的图象的研究判断一元二次方程根的存在性以及根的个数的判断建立一元二次方程的根与相应的二次函数的零点的联系,然后由特殊到一般,将其推广到一般方程与相应的函数的情形.它既揭示了初中一元二次方程与相应的二次函数的内在联系,也引出对函数知识的总结拓展。之后将函数零点与方程的根的关系在利用二分法解方程中(3.1.2)加以应用,通过建立函数模型以及模型的求解(3.2)更全面地体现函数与方程的关系,逐步建立起函数与方程的联系.渗透“方程与函数”思想。 总之,本节课渗透着重要的数学思想“特殊到一般的归纳思想”“方程与函数”和“数形结合”的思想,教好本节课可以为学好中学数学打下一个良好基础,因此教好本节是至关重要的。 二学生学习情况分析 地理位置:学生大多来自基层,学生接触面较窄,个性较活跃,所以开始可采用竞赛的形式调动学生积极性;学生数学基础的差异不大,但进一步钻研的精神相差较大,所以可适当对知识点进行拓展。 程度差异性:中低等程度的学生占大多数,程度较高的学生占少数。 知识、心理、能力储备:学生之前已经学习了函数的图象和性质,现在基本会画简单函数的图象,也会通过图象去研究理解函数的性质,这就为学生理解函数的零点提供了帮助,初步的数形结合知识也足以让学生直观理解函数零点的存在性,因此从学生熟悉的二次函数的图象入手介绍函数的零点,从认知规律上讲,应该是容易理解的。再者一元二次方程是初中的重要内容,学生应该有较好的基础对于它根的个数以及存在性学生比较熟悉,学生理解起来没有多大问题。这也为我们归纳函数的零点与方程的根联系提供了知识基础。但是学生对其他函数的图象与性质认识不深(比如三次函数),对于高次方程还不熟悉,我们缺乏更多类型的例子,让学生从特殊到一般归纳出函数与方程的内在联系,因此理解函数的零点、函数的零点与方程根的联系应该是学生学习的难点。加之函数零点的存在性的判定方法的表示抽象难懂。因此在教学中应加强师生互动,尽多的给学生动手的机会,让学生在实践中体验二者的联系,并充分提供不同类型的二次函数和相应的一元二次方程让学生研讨,从而直观地归纳、总结、分析出二者的联系。 三、设计思想 教学理念:培养学生学习数学的兴趣,学会严密思考,并从中找到乐趣 教学原则:注重各个层面的学生 教学方法:启发诱导式 四、教学目标

第六讲 函数与方程

函数与方程 一、函数的零点: 定义:一般地,如果函数()y f x =在实数a 处的值等于零即()0f a =,则a 叫做这个函数的零点。对于任意函数,只要它的图像是连续不间断的,其函数的零点具有下列性质:当它通过零点(不是偶次零点)时函数值变号;相邻两个零点之间的所有的所有函数值保持同号。 特别提醒: 函数零点个数的确定方法: 1、判断二次函数的零点个数一般由判别式的情况完成; 2、对于二次函数在某个闭区间上零点的个数以及不能用判别式判断的二次函数的零点,则要结合二次函数的图像进行; 3、对于一般函数零点的个数的判断问题不仅要在闭区间[] ,a b 上是连续不间断的,且f(a)?f (b )<0,还必须结合函数的图像和性质才能确定。函数有多少个零点就是其对应的方程有多少个实数解。 二、二分法: 定义:对于区间[] ,a b 上连续的,且()()0f a f b -<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,从而等到零点近似值的方法,叫做二分法。 特别提醒: 用二分法求函数零点的近似值 第一步:确定区间[] ,a b ,验证:f(a)?f (b )<0,给定精确度; 第二步:求区间[] ,a b 得中点1x ; 第三步:计算()1f x ;若()1f x =0,则1x 就是函数零点;若f(a)?f (x 1)<0,则令1b x =; 若f(x 1)?f (b )<0,则令1a x = 第四步:判断是否达到精确度ε,即若a b ε-<,则得到零点近似值a ()b 或,否则 重复第二、三、四步。 (20-40分钟) 类型一求函数的零点 例1:求函数y =x -1的零点:

高考数学函数与方程的思想方法

高考数学函数与方程的 思想方法 Last revised by LE LE in 2021

第4讲 函数与方程的思想方法 一、知识整合 函数与方程是两个不同的概念,但它们之间有着密切的联系,方程f(x)=0的解就是函数y =f(x)的图像与x 轴的交点的横坐标,函数y =f(x)也可以看作二元方程f(x)-y =0通过方程进行研究。 就中学数学而言,函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:一是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:二是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的.许多有关方程的问题可以用函数的方法解决,反之,许多函数问题也可以用方程的方法来解决。函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是历年高考的重点。 1.函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。 2.方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。方程的数学是对方程概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用方程或方程组的观点观察处理问题。方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系. 3.(1) 函数和方程是密切相关的,对于函数y =f(x),当y =0时,就转化为方程f(x)=0,也可以把函数式y =f(x)看做二元方程y -f(x)=0。函数问题(例如求反函数,求函数的值域等)可以转化为方程问题来求解,方程问题也可以转化为函数问题来求解,如解方程f(x)=0,就是求函数y =f(x)的零点。 (2) 函数与不等式也可以相互转化,对于函数y =f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数图像与性质解决有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式。 (3) 数列的通项或前n 项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点处理数列问题十分重要。 (4) 函数f(x)=n b ax )( (n ∈N *)与二项式定理是密切相关的,利用这个函数用赋值法和比较系数法可以解决很多二项式定理的问题。 (5) 解析几何中的许多问题,例如直线和二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元

方程的根与函数的零点

方程的根与函数的零点 教学重点:确定方程实数根的个数 教学难点:通过计算器或计算机做出函数的图象 教学方法:探讨法 教学过程: 引入问题 一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根与二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠的图象有什么关系? 通过复习二者之间的关系引出新课(板书课题): 1.函数零点的定义: 对于函数()y f x =,我们把使()0f x =的实数x 叫做函数()y f x =的零点(zero point ).这样,函数()y f x =的零点就是方程()0f x =的实数根,也就是函数()y f x =的图象与x 轴的交点的横坐标,故有 2.一般结论 方程()0f x =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.函数变号零点具有的性质 对于任意函数()y f x =,只要它的图象是连续不间断的,则有 (1)当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号。如函数2()23f x x x =--的图象在零点1-的左边时,函数值取正号,当它通过第一个零点1-时,函数值由正变为负,再通过第二个零点3时,函数值又由负变成正(见教材第102页“探究”题)。 (2)在相邻两个零点之间所有的函数值保持同号。 4.注意点 (1)函数是否有零点是针对方程是否有实数根而言的,若方程没有实数根,则函数没有零点。 (2)如方程有二重实数根,可以称函数有二阶零点。 5.勘根定理 如果函数()y f x =在区间[,]a b 上的图象是连续不间断的一条曲线,并且有 ()()0f a f b ?<那么函数()y f x =在区间(,)a b 内有零点, 即存在(,)c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的实数根。 例1.求函数()ln 26f x x x =+-的零点个数。 分析:求函数的零点个数实际上是判断方程有没有实数根,有几个实数根的方法,其步骤是:

第8讲 函数与方程

第八讲《函数与方程》 【学习目标】理解零点与方程实数解的关系,掌握函数的概念,性质,图像和方法的综合问题,熟悉导数与零点的结合,方程,不等式,数列与函数结合的问题。【基础知识回顾】: 1、 2.用二分法求方程近似解的一般步骤:

【基础知识自测】 1、已知不间断函数)(x f 在区间[]b a ,上单调,且)()(b f a f ?<0,则方程0)(=x f 在区间??b a ,上 ( ) (A ) 至少有一实根 ( B ) 至多有一实根 (C )没有实根 ( D )必有唯一的实根 2、函数x x f x 2ln )(- =的零点所在的大致区间是( ) (A ) (1,2) ( B ) (2,3) ( C ) (e,3) ( D )(e,+∞) 4、若函数)(x f 的图像与函数)(x g 的图像有且只有一个交点,则必有( ) (A )、函数)(x f y =有且只有一个零点 (B )、函数)(x g y =有且只有一个零点 C 、函数)()(x g x f y +=有且只有一个零点 D 、函数)()(x g x f y -=有且只有一个零点 5、已知y=x(x-1)(x+1)的图像如图所示,令f(x)=x(x-1)(x+1)+0.01,则下列关于f(x)=0的解得叙述正确的是 ① 有三个实根 ② 当x>1时,恰有一实根 ③当0

高考数学重点难点3函数与方程思想大全

重点难点36 函数方程思想 函数与方程思想是最重要的一种数学思想,高考中所占比重较大,综合知识多、题型多、应用技巧多.函数思想简单,即将所研究的问题借助建立函数关系式亦或构造中间函数,结合初等函数的图象与性质,加以分析、转化、解决有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;方程思想即将问题中的数量关系运用数学语言转化为方程模型加以解决. ●重点难点磁场 1.(★★★★★)关于x的不等式2?32x–3x+a2–a–3>0,当0≤x≤1时恒成立,则实数a的取值范围为. 2.(★★★★★)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0) (1)若a=1,b=–2时,求f(x)的不动点; (2)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围; (3)在(2)的条件下,若y=f(x)图象上A、B两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且A、B关于直线y=kx+ 对称,求b的最小值. ●案例探究 [例1]已知函数f(x)=logm (1)若f(x)的定义域为[α,β],(β>α>0),判断f(x)在定义域上的增减性,并加以说明; (2)当0<m<1时,使f(x)的值域为[logm[m(β–1)],logm[m(α–1)]]的定义域区间为[α,β](β>α>0)是否存在?请说明理由. 命题意图:本题重在考查函数的性质,方程思想的应用.属★★★★级题目. 知识依托:函数单调性的定义判断法;单调性的应用;方程根的分布;解不等式组. 错解分析:第(1)问中考生易忽视“α>3”这一关键隐性条件;第(2)问中转化出的方程,不能认清其根的实质特点,为两大于3的根. 技巧与方法:本题巧就巧在采用了等价转化的方法,借助函数方程思想,巧妙解题. 解:(1)x<–3或x>3. ∵f(x)定义域为[α,β],∴α>3 设β≥x1>x2≥α,有 当0<m<1时,f(x)为减函数,当m>1时,f(x)为增函数. (2)若f(x)在[α,β]上的值域为[logmm(β–1),logmm(α–1)] ∵0<m<1, f(x)为减函数. ∴ 即 即α,β为方程mx2+(2m–1)x–3(m–1)=0的大于3的两个根 ∴∴0<m< 故当0<m<时,满足题意条件的m存在. [例2]已知函数f(x)=x2–(m+1)x+m(m∈R) (1)若tanA,tanB是方程f(x)+4=0的两个实根,A、B是锐角三角形ABC的两个内角.求证:m≥5; (2)对任意实数α,恒有f(2+cosα)≤0,证明m≥3; (3)在(2)的条件下,若函数f(sinα)的最大值是8,求m. 命题意图:本题考查函数、方程与三角函数的相互应用;不等式法求参数的范围.属

方程的根与函数的零点题型及解析

方程的根与函数的零点 题型及解析 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

方程的根与函数的零点题型及解析1.求下列函数的零点 (1)f(x)=x3+1;(2)f(x)=;(3)y=﹣x2+3x+4;(4)y=x2+4x+4. 分析:根据函数零点的定义解f(x)=0,即可得到结论. 解:(1)由f(x)=x3+1=0得x=﹣1,即函数的零点为﹣1;(2)由f(x)==0 得x2+2x+1=0得(x+1)2=0,得x=﹣1,即函数的零点为﹣1.(3)由y=﹣x2+3x+4=0,可得(x﹣4)(x+1)=0,所以函数的零点为4,﹣1;(4)y=x2+4x+4,可得(x+2)2=0,所以函数的零点为﹣2. 2.①求函数f(x)=2x+x﹣3的零点的个数;②求函数f(x)=log 2 x﹣x+2的零点的个数;③求函数的零点个数是多少? 分析:①由题意可判断f(x)是定义域上的增函数,从而求零点的个数;②由题意可 得,函数y=log 2 x 的图象和直线y=x﹣2的交点个数,数形结合可得结论.③由函数 y=lnx 的图象与函数y=的图 象只有一个交点,可得函数f(x)=lnx-(1/x)的零点个数. 解:①∵函数f(x)=2x+x﹣3单调递增,又∵f(1)=0,故函数f(x)=2x+x﹣3 有且只有一个零点 ②函数f(x)=log 2x﹣x+2的零点的个数,即函数y=log 2 x 的图象和直线y=x﹣2 的交点个数,如图所示:故函数y=log 2 x 的图象(红色部分)和直线y=x﹣2(蓝 色部分)的交点个数为2,即函数f(x)=log 2 x﹣x+2的零点的个数为2;③函数 f(x)=lnx-(1/x)的零点个数就是函数y=lnx的图象与函数y=1/x的图象 的 交点的个数,由函数y=lnx 的图象与函数y=1/x的图象只有一个交点,如图 所示, 可得函数f(x)=lnx-(1/x)的零点个数是1 3.①已知方程x2﹣3x+a=0在区间(2,3)内有一个零点,求实数a的取值范围 ②已知a是实数,函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个 零点,求a的取值. ③已知函数f(x)=x2﹣2ax+4在区间(1,2)上有且只有一个零点,求a的取值范围 分析:①由已知,函数f(x)在区间(2,3)内有一个零点,它的对称轴为x=3/2,得出不等式组,解出即可; ②若函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个零点,则f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,f(4)<0,解得答案;③若函数f(x)=x2﹣2ax+4只有一个零点,则△=0,经检验不符合条件;则函数f(x)=x2﹣2ax+4有两个零点,进而f (1)f(2)<0,解得答案 解:①若函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个零点,则f (0)<0,f(1)>0,f(2)>0,f(4)<0,即-3<0,a-4>0,2a-7>0,4a-19<0,解得:a∈(4,19/4);②∵令f(x)=x2﹣3x+a,它的对称轴为x=3/2,∴函数f (x)在区间(2,3)单调递增,∵方程x2﹣3x+a=0在区间(2,3)内有一个零点,∴函数f(x)在区间(2,3)内与x轴有一个交点,根据零点存在性定理得出:f(2)<0,f(3)>0,即a-2<0,9-9+a>0,解得0<a<2;③解:若函数f(x)=x2﹣2ax+4只有

高中数学函数与方程知识点总结、经典例题及解析、高考真题及答案

高中数学函数与方程知识点总结、经典例题及解析、高考真题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

函数与方程 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

高中数学函数与方程知识点总结 经典例题及解析 高考真题及答案

函数与方程 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有 1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

《方程的根与函数的零点》测试题

《3.1.1 方程的根与函数的零点》测试题 一、选择题 1.(2012天津)函数在区间(0,1)内的零点个数是( ). A.0 B.1 C.2 D.3 考查目的:考查函数零点的概念与零点存在性定理的应用. 答案:B. 解析:∵函数在区间(0,1)上连续且单调递增,又∵,,∴根据零点存在性定理可知,在区间内函数零点的个数有1个,答案选B. 2.(2010浙江)已知是函数的一个零点.若,,则( ). A. B. C. D. 考查目的:考查函数零点的概念、函数的性质和数形结合思想. 答案:B. 解析:(方法1)由得,∴.在同一直角坐标系中,作出函数,的图象,观察图象可知,当时,;当时,,∴,. (方法2)∵函数、在上均为增函数,∴函数在上为增函数,∴由,得,由,得. 3.若是方程的解,则属于区间( ).

A. B. C. D. 考查目的:考查函数零点的存在性定理. 答案:D. 解析:构造函数,由,知,属于区间(1.75,2). 二、填空题 4.若函数的零点位于区间内,则 . 考查目的:考查函数零点的存在性定理. 答案:2. 解析:∵函数在定义域上是增函数,∴函数在区间上只有一个零点. ∵,,,∴函数的零点位于区间内,∴. 5.若函数在区间(-2,0)与(1,2)内各有一个零点,则实数的取值范围. 考查目的:考查函数零点的概念,函数零点的存在性定理和数形结合思想. 答案:. 解析:由题意画出函数的草图,易得,即,解得. 6.已知函数,设函数有两个不同的零点,则实数 的取值范围是. 考查目的:考查函数零点的概念、函数与方程的关系和数形结合思想. 答案:.

解析:函数有两个不同的零点,即方程有两个不同的实数根,画出函数图象与直线,观察图象可得满足题意的实数的取值范围是. 三、解答题 7.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根? ⑴; ⑵. 考查目的:考查方程有实数根等价于函数的图象与轴交点的情况. 解析:⑴方程可化为,作出函数的图象,与轴有两个交点,故原方程有两个实数根; ⑵方程可化为,作出函数的图象,开口向上,顶点坐标为,与轴没有交点,故原方程没有实数根. 8.求出下列函数零点所在的区间. ⑴;⑵. 考查目的:考查函数零点的存在性定理. 解析:⑴∵函数的定义域为,且在定义域上单调递增,在 上最多只有一个零点.又∵,, ,∴函数的零点所在的区间为. ⑵∵函数的定义域为R,且在定义域上单调递减,∴函数在R上最多只有一个零点,又∵,,,∴函数零点所在的区间为.

高数多元函数微分学教案 第五讲 隐函数的求导公式

第五讲 隐函数的求导公式 授课题目: §8.4 隐函数的求导公式 教学目的与要求: 会求隐函数(包括由两个方程组成的方程组确定的隐函数)的偏导数。 教学重点与难点: 重点:求由一个方程确定的隐函数的偏导数。 难点:求隐函数(包括由两个方程组成的方程组确定的隐函数)的偏导数。 讲授内容: 一、一个方程的情形 隐函数存在定理1 设函数F (x , y )在点P (x 0, y 0)的某一邻域内具有连续偏导数, F (x 0, y 0)=0, F y (x 0, y 0)≠0, 则方程F (x , y )=0在点(x 0, y 0)的某一邻域内恒能唯一确定一个连续且具有连续导数的函数y =f (x ), 它满足条件y 0=f (x 0), 并有 y x F F dx dy -=. (2) 公式(2)的推导:将y =f (x )代入F (x , y )=0, 得恒等式 F 【x , f (x )】≡0, 等式两边对x 求导得 0=???+??dx dy y F x F , 由于F y 连续, 且F y (x 0, y 0)≠0, 所以存在(x 0, y 0)的一个邻域, 在这个邻域同F y ≠0, 于是得 y x F F dx dy -= 例1 验证方程x 2+y 2-1=0在点(0, 1)的某一邻域内能唯一确定一个有连续导数、当x =0时y =1的隐函数y =f (x ), 并求这函数的一阶与二阶导数在x =0的值. 解 设F (x , y )=x 2+y 2-1, 则F x =2x , F y =2y , F (0, 1)=0, F y (0, 1)=2≠0. 因此由

函数与方程知识点总结经典例题及解析高考真题及答案

函数与方程 【考纲说明】 1、 了解函数的零点与方程根的联系,能判断一元二次方程根的存在性及根的个数。 2、 能够根据具体函数的图像,用二分法求出相应方程的近似解。 【知识梳理】 1、函数零点的定义 (1)对于函数)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫做函数)(x f y =的零点。 (2)方程0)(=x f 有实根?函数()y f x =的图像与x 轴有交点?函数()y f x =有零点。因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(=x f 是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(=x f ,所得实数根就是()f x 的零点 (3)变号零点与不变号零点 ①若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()f x 的变号零点。 ②若函数()f x 在零点0x 左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()f x 的不变号零点。 ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是一条连续的曲线,则0)()(?)(x f y =有2个零点?0)(=x f 有两个不等实根; 0?=?)(x f y =有1个零点?0)(=x f 有两个相等实根; 0?

方程的根与函数的零点说课稿

《方程的根与函数的零点》说课稿 1 教材分析 1.1 地位与作用 本节内容为人教版《普通高中课程标准实验教科书》A版必修1第三章《函数的应用》第一节《函数与方程》的第一课时,主要内容是函数零点概念、函数零点与相应方程根的关系、函数零点存在性定理,是一节概念课. 新课标教材新增了二分法,也因而设置了本节课.所以本节课首先是为“用二分法求方程的近似解”打基础,零点概念与零点存在性定理的是二分法的必备知识.之前的教材虽然没有设置本节内容,但方程的根与函数的关系从来是重要且无法回避的,所以将本节课直接编入教材很有必要.本节课也就不仅为二分法的学习做准备,而且为方程与函数提供了零点这个连接点,从而揭示了两者之间的本质联系,这种联系正是“函数与方程思想”的理论基础.用函数的观点研究方程,本质上就是将局部的问题放在整体中研究,将静态的结果放在动态的过程中研究,这为今后进一步学习函数与不等式等其它知识的联系奠定了坚实的基础. 从研究方法而言,零点概念的形成和零点存在性定理的发现,符合从特殊到一般的认识规律,有利于培养学生的概括归纳能力,也为数形结合思想提供了广阔的平台. 1.2 教学重点 基于上述分析,确定本节的教学重点是:了解函数零点概念,掌握函数零点存在性定理. 2 学情分析 2.1 学生具备必要的知识与心理基础. 通过前面的学习,学生已经了解一些基本初等函数的模型,具备一定的看图识图能力,这为本节课利用函数图象,判断方程根的存在性提供了一定的知识基础.方程是初中数学的重要内容,用所学的函数知识解决方程问题,扩充方程的种类,这是学生乐于接受的,故而学生具备心理与情感基础. 2.2学生缺乏函数与方程联系的观点. 高一学生在函数的学习中,常表现出不适,主要是数形结合与抽象思维尚不能胜任.具体表现为将函数孤立起来,认识不到函数在高中数学中的核心地位. 例如一元二次方程根的分布问题,学生自然会想到韦达定理,而不是看二次函数的图象.函数与方程相联系的观点的建立,函数应用的意识的初步树立,就成了本节课必须承载的任务. 2.3直观体验与准确理解定理的矛盾. 从方程根的角度理解函数零点,学生并不会觉得困难.而用函数来确定方程根的个数和大致范围,则需要适应.换言之,零点存在性定理的获得与应用,必须让学生从一定量的具体案例中操作感知,通过更多的举例来验证.

理科数学2010-2019高考真题分类训练专题二 函数概念与基本初等函数 第五讲函数与方程

专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ 第五讲 函数与方程 2019年 1.(2019全国Ⅱ理12)设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8 ()9 f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4 ??-∞ ?? ? B .7,3 ??-∞ ?? ? C .5,2 ??-∞ ?? ? D .8,3 ??-∞ ?? ? 2.(2019江苏14)设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且 ()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈ 时,()f x =,(2),01()1 ,122 k x x g x x +<≤?? =?-<≤??,其中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 3.(2019浙江9)已知,a b ∈R ,函数32 ,0 ()11(1),03 2x x f x x a x ax x 0 C .a >-1,b <0 D .a >-1,b >0 2010-2018年 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数0()ln 0?=? >?,≤, ,, x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)- B .[0,)+∞ C .[1,)-+∞ D .[1,)+∞ 2.(2017新课标Ⅲ)已知函数2 1 1()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a = A .12- B .13 C .1 2 D .1

3.1.1方程的根与函数的零点教案(优秀教案)

《方程的根与函数的零点》的助学案 高一(8)班 授课教师 学习目标:1.掌握函数零点的概念;了解函数零点与方程根的关系; 2零点的概念及零点存在性的判定 学习难点:探究判断函数的零点个数和所在区间的方法. 预习案:先来画出几个具体的一元二次方程对应的二次函数的图象,并观察二次函数与x 轴交点个数?○ 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 填下表? 函数 322--=x x y 122+-=x x y 322+-=x x y 函数图象 函数与x 轴交点 f(x)=0的根 探究案: 探究1: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。 注意:①函数零点不是一个点,而是具体的自变量的取值;②存在性一致: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. 零点是针对函数而言的,根是针对方程而言的。 练习:求函数x x y 43 -=的零点

是不是所有的二次函数)0(2 ≠++=a c bx ax y 都有零点? ac b 42-=? 02=++c bx ax 的实根 )0(2≠++=a c bx ax y 图像与x 轴交点 0 (2≠++=a c bx ax y 有几个零点 ?>0 ?=0 ?<0 探究2:观察二次函数32)(2--=x x x f 的图象: ○1在区间()1,2-上有零点吗?______;=-)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>). 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;)(b f ?)(c f _____0(<或>). ○3 在区间()d c ,上______(有/无)零点;)(c f ?)(d f _____0(<或>). ○4()a f ?()c f _____0(<或>).在区间()c a ,上______(有/无)零点? ○5()()d f a f ? 0(<或>)。 思考:若函数)(x f y =满足()()0?n f m f ,在区间],[n m 上一定有零点吗? 由以上两步探索,你可以得出什么样的结论? 训练案

函数与方程

函数与方程 专题一:确定零点个数 例1:(x)2sin x x 1f π=-+的零点个数为 例2:设函数?????≥-<--=2),2(2 12,11)(x x f x x x f ,则方程01)(=-x xf 根的个数为 。 例 3.函数21,0()log ,0 x x f x x x +≤?=? >?,则函数[()]1y f f x =+的所有零点所构成的集合为________. 例4.若函数()|21|f x x =-,则函数()()()ln g x f f x x =+在(0,1)上不同的零点个数为 . 例5. 关于x 的方程()(0)x a x a a a --=≠的实数解的个数为 。 专题二:已知零点个数求参数 例2、函数2|1|y x =-和函数y x k =+的图像恰有三个交点,则k 的值是_______. 变式1:若函数()22 241f x x a x a =++-的零点有且只有一个,则实数a =___________. 变式2:方程t xe x =||有3个根,确定t 的范围

变式3:关于x 的方程|x|=ax+1只有正根没有负根,求a 的取值范围 练习:(1)直线1y x =+与曲线2||194 y x x -=的公共点的个数是_______. (2)若关于x 的不等式||22 a x x --<至少有一个负数解,则实数a 的取值范围是 (3)若函数1log 2)(|3|+-=-x x f a x 无零点,则a 的取值范围为_______. (4)已知f (x )=|x 2-4|+x 2+kx ,若f (x )在(0,4)上有两个不同的零点,则k 的取值范围是 . (5):若关于x 的方程 2||1 x kx x =-有四个不同的实数根,则实数k 的取值范围是 .

高考真题 函数与方程

函数与方程 2019年 1.(2019全国Ⅱ理12)设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时, ()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8 ()9 f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4 ??-∞ ??? B .7,3 ??-∞ ?? ? C .5,2 ?? -∞ ?? ? D .8,3 ??-∞ ?? ? 2.(2019江苏14)设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期 为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈ 时,()f x =(2),01()1,122 k x x g x x +<≤?? =?-<≤??,其 中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 3.(2019浙江9)已知,a b ∈R ,函数32 ,0 ()11(1),032x x f x x a x ax x 0 C .a >-1,b <0 D .a >-1,b >0 2010-2018年 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数0()ln 0?=? >?,≤, ,, x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)- B .[0,)+∞ C .[1,)-+∞ D .[1,)+∞ 2.(2017新课标Ⅲ)已知函数2 1 1()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =

方程的根与函数的零点课后习题高中数学高考

方程的根与函数的零点 1.函数2()41f x x x =--+的零点为( ) A 、12-+ B 、12-- C 、12 -± D 、不存在 2.函数32()32f x x x x =-+的零点个数为( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 3. 函数()ln 26f x x x =+-的零点一定位于区间( ). A. (1, 2) B. (2 , 3) C. (3, 4) D. (4, 5) 4. 求证方程231 x x x -= +在(0,1)内必有一个实数根. 5. (1)若方程2210ax -=在(0,1)内恰有一解,则实数a 的取值范围是 . (2)已知函数()34f x mx =-,若在[2,0]-上存在0x ,使0()0f x =,则实数m 的取值范围是 . 6. 已知关于x 的方程x 2 +2mx +2m +3=0的两个不等实根都在区间(0,2)内,求实数m 的取值范围. 7. 已知函数f (x )=|x 2-2x -3|-a 分别满足下列条件,求实数a 的取值范围. (1) 函数有两个零点; (2)函数有三个零点; (3)函数有四个零点. 8. 已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 有三个零点,分别是0、1、2,如图所示, 求证:b <0. 1.C 2.D

3.易知函数()f x 在定义域(0,)+∞内是增函数. ∵(1)ln12640f =+-=-<,(2)ln 246ln 220f =+-=-<, (3)ln366ln30f =+-=>. ∴ (2)(3)0f f <,即函数()f x 的零点在区间(2,3). 所以选B. 4. 证明:设函数2()31 x x f x x -=-+. 由函数的单调性定义,可以证出函数()f x 在(1,)-+∞是减函数. 而0(0)3210f =-=-<,115(1)3022 f =- =>,即(0)(1)0f f <,说明函数()f x 在区间(0,1)内有零点,且只有一个. 所以方程231x x x -=+在(0,1)内必有一个实数根. 点评:等价转化是高中数学解题中处理问题的一种重要思想,它是将不熟悉的问题转化为熟悉的问题,每个问题的求解过程正是这样一种逐步的转化. 此题可变式为研究方程231x x x -=+的实根个数. 5. 解:(1)设函数2()21f x ax =-,由题意可知,函数()f x 在(0,1)内恰有一个零点. ∴ (0)(1)1(21)0f f a =-?-<, 解得12 a > . (2)∵在[2,0]-上存在0x ,使0()0f x =, 则(2)(0)0f f -≤, ∴ (64)(4)0m --?-≤,解得23 m ≤-. 所以, 实数m 的取值范围是2(,]3-∞-. 点评:根的分布问题,实质就是函数零点所在区间的讨论,需要逆用零点存在性定理,转化得到有关参数的不等式 6. 解:令 2()223f x x mx m =+++有图像特征可知方程f (x )=0的两根都在(0,2)内需满足的条件是 解得3514m - <<-。 7. 因为函数f (x )=|x 2 -2x -3|-a 的零点个数不易讨论,所以可转化为方程|x 2-2x -3|-a =0根的个数来讨论,即转化为方程|x 2-2x -3|=a 的根的个数问题,再转化为函数f (x )=|x 2-2x -3|与函数f (x )=a 交点个数问题. 解:设f (x )=|x 2-2x -3|和f (x )=a 分别作出这两个函数的图象(图3-1-1-5),它 们交点的个数,即函数f (x )=|x 2-2x -3|-a 的零点个数. (1)若函数有两个零点,则a =0或a >4. (2)若函数有三个零点,则a =4.

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