(共21张PPT)
苏教版数学必修(一)
泰兴市第四高级中学 常建伟
求方程x2 - 2x-3=0的根,并画出给定一元二次函数
y=x2 - 2x-3的图象
问题1:方程3x2+5x-1=0有没有实数根,若有,实数根是什么?
追问:3 x5+5x-1=0的根是什么?
一、创设情境,引入概念
问题2:方程的根与函数的图象和x轴的交点有什么关系?
提示:横坐标相同
问题3:其他的函数与方程之间也有类似的关系吗?
请举例.
y=x+1 ; y=2x-1 ; y=ln(x-2) ;
函数的零点定义:
对于函数y=f(x), 使f(x)=0的实数x叫做函数
y=f(x)的零点。
结论:
方程f(x)=0有实数根x0
函数y=f(x)的图象与x轴交点横坐标x0
函数y=f(x)有零点x0
二、逐层推进,深化概念
问题4:你能说说方程的根、函数图象与x轴的交点、
函数的零点三者之间的关系吗?
判别式 >0 0 <0
y=ax2+bx+c
的图象
ax2+bx+c=0
的根
x
y
x1
x2
0
x
y
0
x1
x
y
0
函数的零点
两个零点
x1 , x2
无零点
有两个相等的实数根x1 = x2
无实数根
两个不相等的实数根x1 、x2
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与
二次函数 y= ax2+bx+c(a≠0)的零点,以a>0为例
练习1 填空题:
(1)函数y=lg(x+1)-1的零点是_______
(2)函数y=2x的零点个数是_______
(3)若f(x)=ax-b(b≠0)有一个零点3,则函数
g(x)=bx2+3ax的零点是 ________.
f(x)=x2-2x-3
观察1 函数f(x)= x2-2x-3在其零点附近函数值的变化情况.
(1)f(-2)f(1)__0,
<
函数在开区间
(-2,1)内有零点-1;
函数在开区间(1,4)内有零点3;
(2)f(1)f(4)__0,
<
三、实例探究,归纳定理
问题5:满足什么条件,函数y=f(x)在区间[a,b]上一定有零点?
观察2 函数y=f(x)在其零点附近的函数值的变化情况.
(1)f(a)f(b)__0,
<
函数在开区间(a,b)内有零点;
函数在开区间(b,c)内有零点;
(2)f(b)f(c)__0,
<
函数在开区间(c,d)内有零点;
(3)f(c)f(d)__0,
<
练习2 下列函数在相应区间内是否存在零点?
(1) f(x)=log2x,x∈
(2)
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上
有f(a)f(b)﹤0,那么函 数y=f(x)在(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)若f(a)f(b)﹤0,则y=f(x)在区间(a,b)上一定有零点吗?
O
x
的图象是一条不间断的曲线,并且
猜想:
函数零点存在定理
y
问题6 通过练习2你发现了什么?
(2) 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上连续, f(a)f(b)﹥0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)有无零点?
(3) 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,且f(a)f(b)﹤0,那么函 数y=f(x)在(a,b)上是否有唯一零点?
x
y
O
x
y
O
(1)定理的条件有: 连续和异号, 两点都具备,就能断定有零点,而少了任何一个就不能肯定有无零点了!要作进一步判断!
(2)定理的结论只交待了存在性,至于有几个也
要作进一步判断!
注意:
对于不能用公式法求根的方程 f(x)=0来说,我
们可以将它与函数 y=f(x)联系起来,利用函数的性
质找出零点.(可以用函数图象、定理等)
方法提炼:
由f(2)<0,f(3)>0,
则f(2)·f(3)<0,
所以函数在区间(2,3)内有零点.
又函数f(x)在定义(0,+∞)内是增函数,所以函数至多有一个零点;
解:用计算器或计算机作出x、f(x)的对应值表和图象
-4
-1.3069
1.0986
3.3863
5.6094
7.7918
9.9459
12.0794
14.1972
[例1] 求函数f(x)=lnx+2x-6的零点个数。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x
f(x)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
x
0
-2
-4
-6
10
5
y
2
4
10
8
6
12
14
8
7
6
4
3
2
1
9
综上,函数有且仅有一个零点.
四、尝试练习,巩固应用
[思路点拨] 由y=f(x)与x轴公共点的个数或方程f(x)=0的实数根的个数来判断函数零点的个数.
[方法提练] 判断函数零点个数的主要方法:
(1)转化为解相应方程,有几个根就有几个零点.
(2)画出函数y=f(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f(a)·f(b)的符号,可判定y=f(x)在(a,b)上零点的个数.
(4)转化成两个函数图象的交点问题.
(1)一个定义: 函数的零点
一个定理: 零点存在定理
五、课堂小结,布置作业
(3)渗透了函数与方程、数形结合的思想
(2)判断函数零点是否存在以及个数可以用:
解方程、函数图象、零点存在定理等方法
2.我们已经知道,函数f(x)=lnx+2x-6的唯一零点在
(2,3)内,那么该如何进一步求此零点的值呢?
课后探究:
1. 在同一坐标系下作下列函数图象,你发现了什么?
作业:P93 第2、3、4、5题