零点定理_讲义
函数与方程
知识要点梳理
知识点一、函数的零点
1. 函数的零点一般地,如果函数要点诠释: 函数归纳:方程
的零点就是方程
有实数根
函数
在实数
处的值等于零,即
,则叫做这个函数的零点.
的图象与轴交点的横坐标. 函数
有零点. 的实根个数见下表.
的实数根,亦即函数
的图象与轴有交点2. 二次函数零点的判定
3. 二次函数零点的性质
①二次函数的图象是连续的,当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号. ②相邻两个零点之间的所有的函数值保持同号.
引伸:对任意函数,只要它的图象是连续不间断的,上述性质同样成立.
4. 二次函数的零点的应用①利用二次函数的零点研究函数的性质,作出函数的简图.
②根据函数的零点判断相邻两个零点间函数值的符号,观察函数的一些性质. 引伸:二次函数的零点的应用可推广到一般函数.
5. 零点存在性定理 如果函数
在一个区间
上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即
,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点,使.
知识点二、二分法 1. 二分法
所谓二分法就是通过不断地把函数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.
2. 用二分法求函数零点的一般步骤: 已知函数
定义在区间D 上,求它在D 上的一个零点x 0的近似值x ,使它满足给定的精确度.
,使
与
异号,即
,零点位于区间
第一步:在D 内取一个闭区间
中.
第二步:取区间
的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算①如果②如果③如果
和,并判断: ,则
就是
的零点,计算终止;
中,令中,令
;
,则零点位于区间,则零点位于区间
第三步:取区间的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算①如果②如果③如果„„
和
,并判断: ,则
就是
的零点,计算终止;
中,令中,令
; ;
,则零点位于区间,则零点位于区间
继续实施上述步骤,直到区间,函数的零点总位于区间上,当和按照给定的精确度所取
的近似零
的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数点满足给定的精确度. 零点定理的探究:
的近似零点,计算终止. 这时函数
(1)观察二次函数f (x ) =x 2-2x -3的图象:
1 在区间[-2, 1]上有零点______;f (-2) =_______,f (1) =_______, ○
. f (-2) ·f (1) _____0(<或>)
2 在区间[2, 4]上有零点______;f (2) ·f (4) ____0(<或>)○. (2)观察下面函数y =f (x ) 的图象
1 在区间[a , b ]上______(有/无) 零点;f (a ) ·f (b ) _____0(<或>)○. 2 在区间[b , c ]上______(有/无) 零点;f (b ) ·f (c ) _____0(<或>)○. 3 在区间[c , d ]上______(有/无) 零点;f (c ) ·f (d ) _____0(<或>)○.
练习1. 若函数f (x ) 在区间[-2,2]上的图象是连续不断的曲线,且函数f (x ) 在(-2,2) 内有一个零点,则f (-2)·f (2)的值 ( ) A .大于0 B .小于0
C .等于0 D .不能确定
11
2.设函数f (x ) =x 3+bx +c 是[-1,1]上的增函数,且f (-)·f () <0,则方程f (x ) =0在[-1,1]内
22
( )
A .可能有3个实数根 B .可能有2个实数根 C .有唯一的实数根 D .没有实数根
类型二、确定函数零点的个数
1.二次函数中,,则函数的零点的个数是( ) A .1B .2C .0D .无法确定
(x -1)ln x
练习1.函数f (x ) = ( )
x -3
A .0个B .1个C .2个 D .3个
类型三 通过零点定理判定零点区间
2设f (x ) =3x +3x -8,用二分法求方程3x +3x -8=0在x ∈(1,2)内近似解的过程中得f (1)0,f (1.25)
A .(1.25,1.5) B .(1,1.25) C .(1.5,2) D .不能确定
练习:1
x
据此数据,可得f (x ) =3x -x -4的一个零点的近似值(精确到0.01) 为____________.
2.设f (x ) =3x -x 2,则在下列区间中,使函数f (x ) 有零点的区间是 ( ) A .[0,1] B .[1,2] C .[-2,-1] D .[-1,0]
3.下列方程在(0,1) 内存在实数解的是( ) .
1
A .x 2+x -3=0 B .+1=0
x
1
C .x +ln x =0 D .x 2-lg x =0
2
4.若函数f (x ) 的图象是连续不断的,且f (0) >0,f (1) f (2) f (4) <0,则下列命题正确的是( ) . A .函数f (x ) 在区间(0,1) 内有零点 B .函数f (x ) 在区间(1,2) 内有零点 C .函数f (x ) 在区间(0,2) 内有零点 D .函数f (x ) 在区间(0,4) 内有零点
1
5.(2009·天津高考) 设函数f (x ) =x -ln x (x >0),则y =f (x )
( )
3
1
A .在区间(1) ,(1,e) 内均有零点
e 1
B .在区间(,1) ,(1,e) 内均无零点
e 1
C .在区间(,1) 内有零点,在区间(1,e) 内无零点
e 1
D .在区间(1) 内无零点,在区间(1,e) 内有零点
e
类型四、用二分法求函数的零点的近似值
1.如图所示,以下每个函数都有零点,但不能用二分法求图中函数零点的是 ..
类型四、用二分法解决实际问题
3.中央电视台有一档娱乐节目“幸运52”,主持人李咏给选手在限定时间内猜某一物品的售价的机会,如果猜中,就把物品奖给选手,同时获得一枚商标. 某次猜一种品牌的手机,手机价格在500~1000元之间,选手开始报价:1000元,主持人说:高了,紧接着报价900元,高了;700元,低了;880元,高了;850元,低了;851元,恭喜你,猜中了. 表面上看猜价格具有很大的碰运气的成分,实际上,游戏报价过程体现了“逼近”的数学思想,你能设计出可行的猜价方案来帮助选手猜价吗?
过关题
一、选择题
1. (2011 东北四市 6)已知函数
有唯一零点,则下列区间必存在零点的是( )
A. B. C. D. 2. 有两个互为相反数的零点的函数( )
A. 只能是偶函数B. 可以是奇函数C. 可以是增函数D. 可以是减函数 3. (2011 广东广州3月6)若函数没有零点,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
4. 设函数是[-1,1]上的增函数,且,则方程在[-1,1]内( )
A. 可能有3个实数根B. 可能有2个实数根C. 有唯一的实数根D. 没有实数根 5. 若已知,则下列说法中正确的是()
A. 在上必有且只有一个零点 B. 在上必有正奇数个零点 C. 在上必有正偶数个零点
D. 在
上可能有正偶数个零点,也可能有正奇数个零点,还可能没有零点