方程的根与函数的零点

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名称 方程的根与函数的零点
格式 rar
文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2010-11-03 10:04:00

文档简介

(共17张PPT)
授课人:黄奎飞
玉山一中数学组
〖引例〗 解方程:
(2)
(3)
(6)
(1)
(一)设问激疑,创设情景
无根
(4)2-x=4;
(5)2-x=x;
玉山一中数学组
方  程 x2-2x-3=0 x2-2x+1=0 x2-2x+3=0
方程的根
函  数 y=x2-2x-3 y=x2-2x+1 y=x2-2x+3
函数y=ax2 +bx+c
(a>0)的图象
函数的图象与x轴的交点
一元二次方程的实数根 二次函数图象与x轴交点的横坐标
x1=-1,x2=3
x1=x2=1
无实数根
2
-2
-4
3
-1
1
2
O
x
y
4
2
3
-1
1
2
O
x
y
4
2
3
-1
1
2
O
x
y
两个交点
(-1,0),(3,0)
一个交点
(1,0)
没有交点
问题1:从该表你可以得出什么结论?
问题2:这个结论对一般的二次函数和方程成立吗?
(二)启发引导,形成概念
玉山一中数学组
方  程 x2-2x-3=0 x2-2x+1=0 x2-2x+3=0
方程的根
函  数 y=x2-2x-3 y=x2-2x+1 y=x2-2x+3
函数y=ax2 +bx+c
(a>0)的图象
函数的图象与x轴的交点
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.
x1=-1,x2=3
x1=x2=1
无实数根
2
-2
-4
3
-1
1
2
O
y
4
2
3
-1
1
2
x
O
x
y
4
2
3
-1
1
2
O
x
y
两个交点
(-1,0),(3,0)
一个交点
(1,0)
没有交点
判别式Δ
Δ> 0
Δ= 0
Δ< 0
方程ax2 +bx+c=0
(a>0)的根
两个不相等的
实数根x1 、x2
有两个相等的
实数根x1 = x2
没有实数根
x1
x2
x1
(x1,0),(x2,0)
(x1,0)
问题3:其他函数与方程之间也有同样结论吗?请举例!
(二)启发引导,形成概念
玉山一中数学组
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.
〖即兴练习〗函数f (x)=x(x2-16)的零点为( )
A. (0,0), (4,0) B. 0, 4
C. (– 4 ,0), (0,0),(4,0) D. – 4 , 0, 4
D
注意:零点是自变量的值,而不是一个点.
-1,4
1,- 5
函数零点既是对应方程的根,又是函数图象与x轴交点的横坐标!
〖即兴练习〗求下列函数的零点:
(1)f(x)=-x2+3x+4 (2)f(x)=lg(x2+4x-4)
函数零点的定义:
(二)启发引导,形成概念
玉山一中数学组
2、区别:
1、联系:
①数值上相等:求函数零点就是求方程的根.
②存在性相同: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
零点对于函数而言,根对于方程而言.
问题4:函数的零点与方程的根有什么联系和区别?
函数零点的定义:
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.
要解方程2-x=x,即2-x-x=0,只要求函数f(x)=2-x-x的零点!
玉山一中数学组
(三)讨论探究,揭示定理
探究:在什么情况下,函数f(x)在区间(a,b)一定存在零
点呢?
1.如果把函数比作一部电影,那么函数的零点就像是电影的一个瞬间,一个镜头。有时我们会忽略一些镜头,但是我们仍然能推测出被忽略的片断。现在我有两组镜头(下图),哪一组能说明他的行程一定曾渡过河?
2.将河流抽象成x轴,将前后的两个位置视为A、B两点。请问当A、B与x轴怎样的位置关系时,AB间的一段连续不断的函数图象与x轴一定会有交点?
3.A、B与x轴的位置关系,如何用数学符号(式子)来表示?
用f(A)·f(B)<0来表示
玉山一中数学组
观察二次函数f(x)=x2-2x-3的图象:
[-2,1] f(-2)>0 f(1)<0 f(-2)·f(1)<0
(-2,1) x=-1是x2-2x-3=0的一个根
[2,4] f(2)<0 f(4)>0 f(2)·f(4)<0
(2,4) x=3是x2-2x-3=0的另一个根
.
.
.
.
.
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
-1
-2
-3
-4
-2
4
观察对数函数f(x)=lgx的图象:
[0.5 , 1.5] f(0.5)<0 f(1.5)>0
f(0.5)·f(1.5)<0(0.5 , 1.5)
x=1是lgx=0的一个根.
x
y
0
1
2
1
.
.
.
(三)讨论探究,揭示定理
问题5:函数y=f(x)在某个区间上是否一定有零点?怎样的条件下,函数y=f(x)一定有零点?
玉山一中数学组
〖即兴练习〗下列函数在相应区间内是否存在零点?
(1)f(x)=log2x,x∈[0.5,2];
(2)f(x)=2x·ln(x-2)-3,x∈[3,5] .
函数零点存在性定理:
x
y
O
x
y
O
b
a
a
b
c
c
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.
玉山一中数学组
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:
x
y
O
b
a
c
x
y
O
a
b
c
x
y
O
b
a
c
x
y
O
a
b
c
例1 判断正误,若不正确,请使用函数图象举出反例
(1)已知函数y=f (x)在区间[a,b]上连续,且f (a) ·f(b) < 0,则f(x)在区间(a,b)内有且仅有一个零点. ( )
(2)已知函数y=f (x)在区间[a,b]上连续,且f (a) ·f(b) ≥0,则f(x)在区间(a,b)内没有零点. ( )
(3)已知函数y=f (x)在区间[a,b] 满足f (a) ·f(b) < 0,则f(x)在区间(a,b)内存在零点. ( )
玉山一中数学组
例1 判断正误,若不正确,请使用函数图象举出反例
(1)已知函数y=f (x)在区间[a,b]上连续,且f (a) ·f(b) < 0,则f(x)在区间(a,b)内有且仅有一个零点. ( )
(2)已知函数y=f (x)在区间[a,b]上连续,且f (a) ·f(b) ≥0,则f(x)在区间(a,b)内没有零点. ( )
(3)已知函数y=f (x)在区间[a,b] 满足f (a) ·f(b) < 0,则f(x)在区间(a,b)内存在零点. ( )
a
b
O
x
y
a
b
O
x
y
a
b
O
x
y
画图象举反例:
玉山一中数学组
x 1 2 3 4 5 6 7
f(x) 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
C
B
1、已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下对应值表:
(四)知识应用,尝试练习
2、函数f (x)=–x3–3x + 5的零点所在的大致区间为( )
A. ( – 2 ,0) B. (1,2) C. (0,1) D. (0,0.5)
玉山一中数学组
由表可知f(2)<0,f(3)>0,从而f(2)·f(3)<0, ∴函数f(x)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.
用计算器或计算机列出x、f(x)的对应值表:
例2 求函数f(x)=lnx+2x- 6的零点的个数.

问题6:如何说明零点的唯一性?
10
8
6
4
2
-2
-4
5
1
2
3
4
6
x
y
O
x 1 2 3 4 5 6 7 8 9
f(x)
-4
-1.3
1.1
3.4
5.6
7.8
10.0
12.1
14.2
法1:
f(x)=lnx+2x- 6
(五)观察感知,例题学习
玉山一中数学组
解法2:
将函数f(x)= lnx+2x-6的零点的个数转化为函数y= lnx与y=-2x +6的图象交点的个数.
y=-2x +6
y= lnx
6
O
x
1
2
3
4
y
求函数f(x)= -x3-3x+5零点的个数
解:作出函数的图象,如下:
因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0,
所以f(x)= -x3-3x+5在区间(1, 1.5)
上有零点。又因为f(x)是(-∞,+∞)
上的减函数,所以在区间(1, 1.5)上有
且只有一个零点。
x
y
0
-1
3
2
1
1
2
5
4
3
.
玉山一中数学组
一个关系:函数零点与方程根的关系:
函数
方程
零点

数 值
存在性
个 数
两种思想:函数方程思想;数形结合思想.
三种题型:求函数零点、确定零点个数、
求零点所在区间.
(六)反思小结,培养能力
玉山一中数学组
1.利用函数图象判断下列方程有几个根:
(1)2x(x-2)=-3;(2)ex-1+4=4x.
2.写出并证明下列函数零点所在的大致区间:
(1)f(x)=2xln(x-2)-3;
(2)f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x
3.思考题:方程2-x =x在区间______内有解,如何求 出这个解的近似值? 请预习下一节.
(七)课后作业,自主学习
玉山一中数学组
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