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新教材2021-2022学年湘教版数学必修第一册学案:4-4-1 方程的根与函数的零点 WORD版含答案.doc

1、44函数与方程44.1方程的根与函数的零点新课程标准解读核心素养1.结合学过的函数图象与性质,了解函数零点与方程解的关系数学抽象、直观想象2.了解函数零点存在定理,会判断函数零点的个数直观想象、逻辑推理路边有一条河,小明从A点走到了B点观察下列两幅图问题推断哪一幅能说明小明一定曾渡过河?知识点函数零点存在定理当x从a到b逐渐增加时,如果f(x)连续变化且有f(a)f(b)0,则存在点x0(a,b),使得f(x0)0,这个x0也就是方程f(x)0在(a,b)内的一个解特别的,当f(x)在a,b上单调递增或单调递减且f(a)f(b)0,f(x)在(a,b)内恰有个零点1函数yf(x)在区间a,b上

2、的图象是连续不断的一条曲线,f(a)f(b)0时,能否判断函数在区间(a,b)上的零点个数?提示:只能判断有无零点,不能判断零点的个数2函数yf(x)在区间(a,b)上有零点,是不是一定有f(a)f(b)0.1判断正误(正确的画“”,错误的画“”)(1)函数yf(x)在区间a,b上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)0,则在区间(a,b)内一定没有零点()(3)“f(a)f(b)0时,令2ln x0,解得xe2.所以函数f(x)的零点为3和e2.(2)由已知得f(3)0,即3ab0,则b3a,故g(x)3ax2axax(3x1)令g(x)0,即ax(3x1)0,解得x0或x.所以函

3、数g(x)bx2ax的零点为0和.函数零点的求法(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f(x)0,可以将它与函数yf(x)的图象联系起来图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点 跟踪训练1函数f(x)2x23x1的零点是()A,1B,1C.,1 D,1解析:选B方程2x23x10的两根分别为x11,x2,所以函数f(x)2x23x1的零点是,1.2若f(x)则函数g(x)f(x)x的零点为_解析:求g(x)的零点即求f(x)x的根,或解得x1或x1.g(x)的零点为1,1.答案:1,1函数零点个数问题角度一判断函数零点个数例2(链接教科书第126页例1)求

4、函数f(x)2xlg(x1)2的零点个数解法一:f(0)10210,f(x)在(0,1)上必定存在零点又显然f(x)2xlg(x1)2在(1,)上为增函数故函数f(x)有且只有一个零点法二:在同一坐标系下作出h(x)22x和g(x)lg(x1)的草图由图象知g(x)lg(x1)的图象和h(x)22x图象有且只有一个交点,即f(x)2xlg(x1)2有且只有一个零点判断函数零点个数的4种常用方法(1)利用方程根,转化为解方程,有几个不同的实数根就有几个零点;(2)画出函数yf(x)的图象,判定它与x轴的交点个数,从而判定零点的个数;(3)结合单调性,利用零点存在定理,可判定yf(x)在(a,b)

5、上零点的个数;(4)转化成两个函数图象的交点问题 角度二根据零点个数求参数范围例3已知函数f(x)(aR),若函数f(x)在R上有两个零点,则a的取值范围是()A(,1) B(,0)C(1,0) D1,0)解析当x0时,f(x)3x1有一个零点x.因此当x0时,f(x)exa0只有一个实根,aex(x0),则1a0时,由f(x)ln x0,得x1.因为函数f(x)有两个不同的零点,则当x0时,函数f(x)2xa有一个零点,令f(x)0得a2x,因为02x201,所以0a1,所以实数a的取值范围是(0,1答案:(0,1讨论函数零点(方程解)的分布例4(链接教科书第127页例2、例3)f(x)ex

6、x2的零点所在的区间是()A(2,1) B(1,0)C(0,1) D(1,2)解析法一:f(0)10,f(x)在(0,1)内有零点法二:exx20,即ex2x,原函数的零点所在区间即为函数yex和y2x的图象交点的横坐标所在的区间如图,由图象可得函数yex和y2x的图象交点所在的区间为(0,1)答案C确定函数f(x)零点(方程解)所在区间的常用方法(1)解方程法:当对应方程f(x)0易解时,可先解方程,再看求得的根是否落在给定区间上;(2)利用函数零点存在定理:首先看函数yf(x)在区间a,b上的图象是否连续,再看是否有f(a)f(b)0.若有,则函数yf(x)在区间(a,b)内必有零点;(3

7、)数形结合法:通过画函数图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断 跟踪训练1函数f(x)ln xx3的零点所在的区间为()A(0,1) B(1,2)C(2,3) D(3,4)解析:选Cf(1)ln 11320,f(2)ln 223ln 210,且f(x)的图象是连续不断的,f(x)在(2,3)内有零点,故选C.2函数f(x)x2ax1在区间上有零点,则实数a的取值范围是()A(2,)B2,)C. D解析:选D由题意知方程axx21在上有解,即ax在上有解,设tx,x,则t的取值范围是,实数a的取值范围是.1若f(x),则函数yf(4x)x的零点是()A. BC2 D2解析:选A根据函数零点的概念

8、,函数yf(4x)x的零点就是方程f(4x)x0的根,解方程f(4x)x0,即x0,得x,故选A.2函数yx2bx1有一个零点,则b的值为()A2 B2C2 D3解析:选C因为函数有一个零点,所以b240,所以b2.3(多选)下列说法中正确的是()A函数f(x)x1,x2,0的零点为(1,0)B函数f(x)x1,x2,0的零点为1C函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点D函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标解析:选BD根据函数零点的定义,可知f(x)x1,x2,0的零点为1,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标因此B,D正确4已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下x,f(x)的对应值表:x123456f(x)15107645则函数f(x)在区间1,6上的零点至少有()A2个 B3个C4个 D5个解析:选B由题表可知f(2)f(3)0,f(3)f(4)0,f(4)f(5)0,又函数f(x)的图象是连续不断的曲线,故f(x)在区间1,6上至少有3个零点5方程2x2x0在下列区间内一定有解的是()A1,0 B3,2C1,2 D3,4解析:选A由于函数f(x)2x2x是单调递增函数,且f(1)20,由函数零点存在定理可知,函数在区间1,0上一定存在零点故方程2x2x0在1,0上一定存在解

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