(共18张PPT)
函数的零点与方程的根
【引例】
求下列方程的根
函数的图象与x轴交点
方程
函数
函
数
的
图象
方程的实数根
x1=-1,x2=3
x1=x2=1
无实数根
(-1,0)、(3,0)
(1,0)
无交点
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
-1
-2
-3
-4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
5
4
3
.
.
.
.
.
y
x
0
-1
2
1
1
2
x2-2x+1=0
x2-2x+3=0
y=
x2-2x-3
y=
x2-2x+1
x2-2x-3=0
y=
x2-2x+3
上述一元二次方程的实数根就是二次函数图象与x轴交点的横坐标。
这个结论对一般的二次方程和对应函数成立吗?
判别式
=b2-4ac
>0
0
<0
二次函数y=ax2+bx+c
的图象
一元二次方程ax2+bx+c=0
的实数根
二次函数y=ax2+bx+c
的图象与x轴的交点
有两个不相等的
实数根x1,x2
有两个相等实数根x1=x2
没有实数根
x
y
x1
x2
x
y
x1=x2
x
y
(x1
,0),
(x2
,0)
(x1,0)
没有交点
结论:一元二次方程的实数根就是相应二次函数图象与x轴交点的横坐标。
方程的实数根就是对应函数图象与x轴交点的横坐标。
结论
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。
一、函数零点的定义:
注意:1.
零点指的是一个实数。
零点是一个点吗
2.函数的零点是函数图象与x轴交点
的横坐标。
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.
二、等价关系
1、函数
的零点为(
)
A.(1,0),(-2,0),(3,0)
B.1,3
C.(0,1),(0,-2),(0,3)
D.1,-2,3
2、求下列函数的零点。
(1)
(2)
(3)
思考:
现在有两组镜头(如图),哪
一组能说明她的行程一定曾渡河
第一组
第二组
第1组情况,若将河流抽象成x轴,前
后的两个位置视为A、B两点。请大家用连
续不断的曲线画出她的可能路径。
若所画曲线能表示为函数,设A点横坐标为a,B点横坐标为b,问:函数在区间[a,b]内一定存在零点吗?
0
B
A
0
B
A
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,并且有f(a)·f(b)<0,
那么,函数y=f(x)在区间
函数零点存在性定理
(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。
[思考]
(1)如果函数的图象不是连续不断的,结论还成立?
(2)如果函数在(a,b)有零点,则f(a)f(b)<0
x
y
O
x
图象连续是必要的
定理不可逆
y
a
b
x
函数零点存在性定理
(3)满足定理条件时,函数在区间(a,b)上只有一个零点?
[思考]
零点的个数不唯一
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,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。
函数零点存在性定理
[思考]
(4)
给定理增加什么条件时,函数在区间(a,b)上只有一个零点
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,并且在闭区间的两个端点上的函数值互异即f(a)·f(b)<0,且是单调函数,那么,这个函数在(a,b)内必有
唯一的一个零点。
x
y
O
x
y
由列表可知f(2)<0,f(3)>0,
即f(2)·f(3)<0,
函数
在区间(2,3)内有零点。
由于函数f(x)在定义域(0,+∞)
内是增函数,所以它仅有一个零点。
例1、求函数
的零点个数。
解:用计算器作出x、f(x)的对应值表
.
.
.
.
.
.
.
.
.
x
0
-2
-4
-6
10
5
y
2
4
10
8
6
12
14
8
7
6
4
3
2
1
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-4
-1.3069
1.0986
3.3863
5.6049
7.7918
9.9459
12.0794
14.1972
注:在此说明函数仅有一个零点,必须说明函数在其定义域内是
单调的。
定理法
例1:求函数f(x)=lnx+2x-6的零点个数。
将函数
f(x)=lnx+2x-6的零点个数转化为函数
g(x)=lnx与
h(x)=-2x+6的图象交点的个数。
想一想
能否有其它方法也可得到本题结论?
h(x)=-2x+6
g(x)=lnx
y
x
0
1
2
1
3
6
图象法
1、已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
7
23
9
-7
11
-5
-12
-26
那么函数在区间[1,6]上的零点至少有(
)个
A.5个
B.4个
C.3个
D.2个
2、函数
的零点所在的大致区间为(
)
A.(-1,0)
B.(0,1)
C.(1,2)
D.(2,3
)
+
+
+
+
+
-
-
-
C
C
求函数零点或零点个数的方法:
(1)方程法:解方程
f(x)=0,
得出函数的零点。
(2)图象法:画出y=
f(x)的图象,其图象与x轴交点的横坐标。
(3)定理法:函数零点存在性定理。
一个关系:
函数
方程
零点
根
数
值
存在性
个
数
两种思想:
三种题型:
函数零点与方程根的关系
函数方程思想;数形结合思想.
求函数零点、确定零点个数、
求零点所在区间.
课堂小结: