(共25张PPT)
4.5.1 函数的零点与方程的解
高一
必修一
本节目标
1.了解函数零点的概念,领会方程的根与函数零点之间的关系.
2.掌握函数零点存在性定理.
3.结合图象,求解零点.
任务一:知识预习
课前预习
(1)函数零点的定义是什么?
(2)函数零点存在性定理要具备哪两个条件?
(3)方程的根、函数的图象与x轴的交点、函数的零点三者之间的联系是什么?
预习课本P142~144,思考并完成以下问题
任务二:简单题型通关
课前预习
1.已知函数y=f(x)有零点,下列说法不正确的是( )
A.f(0)=0
B.方程f(x)=0有实根
C.函数f(x)的图象与x轴有交点
D.函数f(x)的零点是方程f(x)=0的根
A
任务二:简单题型通关
课前预习
2.若函数f(x)=ax+2的零点是1,则a=________.
-2
对于函数y=f(x),把使_________的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
新知精讲
1.函数的零点
函数的零点不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零.
易错提示
函数y=f(x)________.
方程f(x)=0_______ 函数y=f(x)的图象与x轴有交点
新知精讲
2.方程、函数、图象之间的关系
新知精讲
3.函数零点的存在性定理
定理要求具备两条:
①函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线;
②f(a)·f(b)<0.
要点点拨
题型探究
题型一
求函数的零点
[例1] 判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.
零点是x=-3
令x2+2x+4=0
Δ=22-4×1×4=-12<0
不存在零点
令2x-3=0
得x=log23
零点是x=log23
令1-log3x=0
得x=3
零点是x=3
归纳总结
函数零点的求法
求函数f(x)的零点时,通常转化为解方程f(x)=0,若方程f(x)=0有实数根,则函数f(x)存在零点,该方程的根就是函数f(x)的零点;否则,函数f(x)不存在零点.
活学活用
D
题型探究
题型二
判断函数零点所在的区间
∵f(1)=-2<0,f(2)=ln 2-1<0,
∴在(1,2)内f(x)无零点;
B
归纳总结
判断函数零点所在区间的3个步骤
(1)代入:将区间端点值代入函数求出函数的值.
(2)判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断.
(3)结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.
活学活用
A
题型探究
题型三
判断函数零点的个数
B
题型探究
一题多解
函数y=3-x2与y=ln x的图象只有一个交点,
从而ln x+x2-3=0有一个根,
即函数y=ln x+x2-3有一个零点.
[例3] (2)判断函数f(x)=ln x+x2-3的零点的个数.
法一
图象法
原函数零点的个数即为函数y=ln x与y=3-x2的图象交点个数
题型探究
一题多解
[例3] (2)判断函数f(x)=ln x+x2-3的零点的个数.
法二
判定定理法
f(1)=ln 1+12-3=-2<0
f(2)=ln 2+22-3=ln 2+1>0
f(1)·f(2)<0
f(x)=ln x+x2-3的图象在(1,2)上是不间断的
f(x)在(1,2)上必有零点
f(x)在(0,+∞)上是递增的
零点只有一个
归纳总结
判断函数存在零点的3种方法
1.方程法
若f(x)=0的解可求或能判断解的个数,可通过方程的解来判断是否存在零点或判断零点的个数.
2.图象法
由f(x)=g(x)-h(x)=0得g(x)=h(x),作y1=g(x)和y2=h(x)的图象,根据两图象交点的个数来判定零点个数.
3.定理法
y=f(x)的图象在 [a,b]上是一条连续不断的曲线,由f(a)·f(b)<0可判断y=f(x)在 (a,b)内至少有一个零点.若y=f(x)在 (a,b)上是单调函数,则f(x)在 (a,b)内只有一个零点.
活学活用
3.若abc≠0,且b2=ac,则函数f(x)=ax2+bx+c的零点的个数是________.
判别式Δ=b2-4ac
b2=ac,且abc≠0
Δ=-3b2<0
方程ax2+bx+c=0无实根
函数f(x)=ax2+bx+c无零点
0
活学活用
由图知f(x)与g(x)有3个交点.
3
达标检测
B
达标检测
2.已知函数f(x)为偶函数,其图象与x轴有交点,则该函数的所有零点之和是( )
A.0 B.1 C.3 D.无法确定
∵f(x)为偶函数
∴当f(x)与x轴有一个交点(xn,0)时(xn≠0),必有另一个交点(-xn,0),
显然所有零点之和为0.
A
达标检测
3.二次函数y=x2-2ax+a-1有一个零点大于1,一个零点小于1,则实数a的取值范围是________.
由函数的二次项系数大于0可得函数图象开口向上,
要满足一个零点大于1,一个零点小于1,只需f(1)<0即可.
a>0
达标检测
4.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过第一、二、四象限,则直线y=ax+b不经过第________象限.
二
本课小结
1、函数零点的定义是什么?怎样求函数的零点?
2、零点存在性定理的内容是什么?
3、判断函数存在零点的有哪些方法?