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1教学目标
1.能够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;
2.理解函数的零点与方程的联系。
2
教学重点:理解函数的零点与方程根的联系,使学生遇到一元二次方程根的问题时能顺利联想函数的思想和方法。
教学难点:函数零点存在的条件。
3教学过程
3.1
教学活动
活动1【讲授】函数与方程
一、函数的零点
探究一元二次方程与相应二次函数的关系。
出示表格,填写表格,并分析填出的表格,从二次方程的根和二次函数的图像与x轴的交点的坐标,探究一元二次方程与相应二次函数的关系。
一元二次方程
方程的根
二次函数
图像与X轴的交点
x2-2x-3=0
x1=-1,x2=3
y=x2-2x-3
(-1,0),(3,0)
x2-2x+1=0
x1= x2=1
y=x2-2x+1
(1,0)
x2-2x+3=0
无实数根
y=x2-2x+3
无交点
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
-1
-2
-3
-4
.
.
.
.
.
(图1-1)函数y=x2-2x-3的图像
一、函数的零点
探究一元二次方程与相应二次函数的关系。
出示表格,填写表格,并分析填出的表格,从二次方程的根和二次函数的图像与x轴的交点的坐标,探究一元二次方程与相应二次函数的关系。
一元二次方程
方程的根
二次函数
图像与X轴的交点
x2-2x-3=0
x1=-1,x2=3
y=x2-2x-3
(-1,0),(3,0)
x2-2x+1=0
x1= x2=1
y=x2-2x+1
(1,0)
x2-2x+3=0
无实数根
y=x2-2x+3
无交点
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
-1
-2
-3
-4
.
.
.
.
.
(图1-1)函数y=x2-2x-3的图像
y
x
0
-1
2
1
1
2
.
.
.
.
.
(图1-2)函数y=x2-2x+1的图像
.
.
.
.
.
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
5
4
3
(图1-3)函数y=x2-2x+3的图像
归纳:
1.如果一元二次方程没有实数根,相应的二次函数图像与x轴没有交点;
2.如果一元二次方程有实数根,相应的二次函数图像与x轴有交点。
反之,二次函数图像与x轴没有交点,相应的一元二次方程没有实数根;二次函数图像与x轴有交点,则交点的横坐标就是相应一元二次方程的实数根。
1.函数的零点
概念:
对于函数y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的零点。
意义
方程f(x)=0有实数根
函数y=f(x)的图像与x轴有交点
函数y=f(x)有零点
求函数的零点
代数法:求方程f(x)=0的实数根几何法:对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图像联系起来,并利用函数的性质找出零点。
函数零点的存在性
二次函数的零点
△=b2-4ac
ax2+bx+c=0的实数根
y=ax2+bx+c的零点数
△﹥0
有两个不等的实数根x1、x2
两个零点x1、 x2
△=0
有两个相等的实数根x1= x2
一个零点x1(或x2)
△﹤0
没有实数根
没有零点
(图2-1)方程ax2+bx+c=0的判别式△﹥0时,函数y= ax2 +bx+c(a≠0)的图像
x
y
x1
x2
0
(图2-2)方程ax2+bx+c=0的判别式△=0时,函数y= ax2+bx+c(a≠0)的图像
x
y
0
x1
(图2-3)方程ax2+bx+c=0的判别式△﹤0时,函数y= ax2 +bx+c(a≠0)的图像
x
y
0
探究发现
问题1:二次函数y=x2-2x-3在区间[-2,1]上有零点。试计算f(-2)与f(1)的乘积有什么特点?
解:f(-2)=(-2)2-2*(-2)-3=4+4-3=5
f(1)=12 -2*1-3=1-2-3=-4
f(2)* f(1)=-4*5=-20﹤0
问题2:在区间[2,4]呢?
解:f(2)=(2)2-2*2-3=-3
f(4)=42-2*4-3=5
f(4)*f(2)=(-3)* 5=-15﹤0
归纳:
f(2)* f(1)﹤0,函数y=x2-2x-3在[-2,1]内有零点x=-1;f(2)* f(4)﹤0,函数y=x2-2x-3在[2,4]内有零点x=3,它们分别是方程y=x2-2x-3的两个根。
结论:
如果函数 在区间 上的图像是连续不断的一条曲线并且有 ,那么,函数 在区间 内有零点,即存在 ,使得 ,这个 也就是方程 的根。
图像在 上的图像是连续不断的函数 在区间 内至少有一个零点
习题演练
利用函数图像判断下列二次函数有几个零点
y=-x2+3x+5 , ②y=2x(x-2)+3
解:①令f(x)=-x2+3x+5,
做出函数f(x)的图像,如下
x
y
0
-1
3
2
1
4
8
6
2
-2
4
.
.
.
.
.
(图4-1)
它与x轴有两个交点,所以方程-x2+3x+5=0有两个不相等的实数根,则函数y=-x2+3x+5有两个零点。
②y=2x(x-2)+3可化为
做出函数f(x)的图像,如下:
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
5
4
3
.
.
.
.
.
(图4-2)
它与x轴没有交点,所以方程2x(x-2)=-3无实数根,则函数y=2x(x-2)+3没有零点。
用二分法求方程的近似解
创设情境,导入课题
支持人李咏说道:猜一猜这件商品的价格。观众甲:2000!李咏:高了!观众甲:1000!李咏:低了!观众甲:1700!李咏:高了!观众甲:1400!李咏:低了!观众甲:1500!李咏:低了!观众甲:1550!李咏:低了!观众甲:1580!李咏:高了!观众甲:1570!李咏:低了!观众甲:1578!李咏:低了!观众甲:1579!李咏:这件商品归你了。下一件……
(手拿一款手机)如果让你来猜这件商品的价格,你如何猜?
1.先初步估算一个价格,如果高了再每隔十元降低报价。
2.这样太慢了,先初步估算一个价格,如果高了每隔100元降低报价。如果低了,每50元上涨;如果再高了,每隔20元降低报价;如果低了,每隔10元上升报价……
3.先初步估算一个价格,如果高了,再报一个价格;如果低了,就报两个价格和的一半;如果高了,再把报的低价与一半价相加再求其半,报出价格;如果低了,就把刚刚报出的价格与前面的价格结合起来取其和的半价……
在现实生活中我们也常常利用这种方法。譬如,一天,我们华庄校区与锡南校区的线路出了故障,(相距大约3500米)电工是怎样检测的呢?是按照生1那样每隔10米或者按照生2那样每隔100米来检测还是按照生3那样来检测呢?
按3那样来检测。
3的回答,我们可以用一个动态过程来展示一下(展示多媒体课件,区间逼近法)。
讲解新课
那我们能否采用这种逐步逼近的方法来解一些数学问题呢?
能否求解方程式
方程 的解可用求根公式来解。
不解方程,当然也不许用求根公式,如何求方程 的一个正的近似解?(精确到0.1)
(探究离不开问题,问题教学有赖于教师对问题情景的创设,以及问题的呈现方式)
学生先自行探求,并进行组织交流。
(倡导学生积极交流、勇于探索的学习方式,有助于发挥学生学习的主动性)
①师生共同探讨交流,引出借助函数f(x)= 的图象,能够缩小根所在区间,并根据f(2)<0,f(3)>0,可得出根所在区间(2,3);
②引发学生思考,如何进一步有效缩小根所在的区间;
③共同探讨各种方法,引导学生探寻出通过不断对分区间,有助于问题的解决;
④用图例演示根所在区间不断被缩小的过程,加深学生对上述方法的理解;
⑤引发学生思考在有效缩小根所在区间时,到什么时候才能达到所要求的精确度。
学生简述上述求方程近似解的过程。
(通过自己的语言表达,有助于学生对概念的理解)
(思考,解决。问题激励,语言激励)因为2.375与2.4375精确到0.1的近似值都为2.4,所以此方程的近似解为
揭示二分法的定义。
指出运用二分法的前提是要先判断某根所在的区间。
例题剖析
例1. 根据表格中的数据,可以断定方程 的一个根所在的区间是( )
x
-1
0
1
2
3
0.37
1
2.72
7.39
20.09
x+2
1
2
3
4
5
A (-1,0) B (0,1) C (1,2) D (2,3)
解析:我们可以通过什么来判断某根所在的区间的?
有了这个依据,本题应选什么?为什么?
现在,判断某根所在区间有哪些方法?
画图或利用函数值的正负来判断。
变式训练:
1)
3) ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4) ( )
A.仅有一根 B.有一正根一负根
C.有两负根 D.无实根
本课小结课后练习
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
解析:若函数f(x)在(-2,2)内有一个零点,则该零点是变号零点,则f(-2)f(2)<0.若不是变号零点,则f(-2)f(2)>0.
2.设f(x)=3x-x2,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]
解析:∵f(-1)=3-1-(-1)2=-1=-<0,
f(0)=30-0=1>0,
∴函数f(x)=3x-x2在区间[-1,0]内存在零点.
3.(2010·苏北三市联考)若方程lnx+2x-10=0的解为x0,则不小于x0的小整数是 .
解析:令f(x)=lnx+2x-10,
则f(5)=ln5>0,f(4)=ln4-2<0
∴4<x0<5
∴不小于x0的最小整数是5.
4.(2009·福建高考)若函数f(x)的零点与g(x)=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是 ( )
A.f(x)=4x-1 B.f(x)=(x-1)2
C.f(x)=ex-1 D.f(x)=ln(x-)
解析:∵4个选项中的零点是确定的.
A:x=;B:x=1;C:x=0;D:x=.
又∵g(0)=40+2×0-2=-1<0,
g()= +2×-2=1>0,
∴g(x)=4x+2x-2的零点介于(0,)之间.从而选A.
5.f(x)是定义在R上的以3为周期的偶函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 ( )
A.5 B.4 C.3 D.2
解析:∵f(x)是定义在R上的偶函数,且周期是3,f(2)=0,∴f(2)=f(5)=f(-2)=f(1)=f(4)=0.
6.设函数f(x)= 则函数F(x)=f(x)-的零点是 .
解析:当x≥1时,f(x)-=2x-2-=2x-=0,
∴x=.
当x<1时,x2-2x-=0,
∵Δ=4+1>0,
∴x==,又∵x<1,∴x=.
∴函数F(x)=f(x)-有两个零点和.
答案:,
y
x
0
-1
2
1
1
2
.
.
.
.
.
(图1-2)函数y=x2-2x+1的图像
.
.
.
.
.
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
5
4
3
(图1-3)函数y=x2-2x+3的图像
归纳:
1.如果一元二次方程没有实数根,相应的二次函数图像与x轴没有交点;
1教学目标
了解关于天才的话题。
明确天才出现的原因。
2学情分析3重点难点4教学过程
4.1 第一学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.2 第二学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.3 第三学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
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