方程的根与函数的零点(两课时)
知识梳理:
1.函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点和相应方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的关系
函数图象
判别式符号(设判别式Δ=b2-4ac)
Δ>0
Δ=0
Δ<0
与x轴交点个数
____
____
____
方程的根的个数
____
____
0
2.函数的零点
(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使_______成立的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)几何意义:函数y=f(x)的图象与______的交点的______就是函数y=f(x)的零点.
(3)结论:方程f(x)=0有______ 函数y=f(x)的图象与x轴有______ 函数y=f(x)有______.
3.函数零点的判定定理
条
件
结
论
函数y=f(x)在[a,b]上
y=f(x)在(a,b) 内有零点
(1)图象是__________的曲线
(2)f(a)f(b)______0
[知识点拨] 判断函数y=f(x)是否存在零点的方法:
(1)方程法:判断方程f(x)=0是否有实数解.(2)图象法:判断函数y=f(x)的图象与x轴是否有交点.(3)定理法:利用零点的判定定理来判断.
二、预习1.函数f(x)=的零点是
( )
A.(1,0)
B.0
C.1
D.0和1
2.已知函数f(x)=-2x+m的零点为4,则实数m的值为
( )
A.-6
B.8
C.
D.-
3.若函数f(x)=x2+2x+a没有零点,则实数a的取值范围是
( )
A.a<1
B.a>1
C.a≤1
D.a≥1
4.函数y=2x-6的零点是________.
5.设函数f(x)在区间[a,b]上是单调函数,且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在闭区间[a,b]内有________个根.
三、典例分析
例1.(求函数的零点)判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=x2+2x+4;
(3)f(x)=2x-3;
(4)f(x)=1-log3x.
变式1.(1)指出下列函数的零点:①f(x)=x2-2x-3零点为________.
②g(x)=lgx+2零点为________.
已知-1和4是函数f(x)=ax2+bx-4的零点,则f(1)=________.
例2.(判断零点所在区间)函数f(x)=3x+x-2的零点所在的一个区间是
( )
A.(-2,-1)
B.(-1,0)
C.(0,1)
D.(1,2)
变式2.函数f(x)=lnx+2x-6的零点所在的一个区间是( )
A.(1,2)
B.(2,3)
C.(3,4)
D.(4,5)
例3.(判断零点个数)求函数f(x)=2x+lg(x+1)-2的零点个数
变式3判断函数f(x)=x-3+lnx的零点的个数.
例4.(二次函数零点问题)已知二次函数f(x)=x2-(m-1)x+2m在[0,1]上有且只有一个零点,求实数m的取值范围
[规律总结] 1.解决一元二次方程根的分布问题,要利用数形结合,结合判别式、对称轴、区间端点的函数值的正负等情况进行求解.
2.二次函数零点的分布问题
二次函数零点的分布即一元二次方程根的分布,一般为下面两个方面的问题:
(1)一个区间内只有一个根;(2)一个区间内有两个根.
由于我们在初中学过方程根的情况,有时可以根据判别式及根与系数的关系判断,但在多数情况下,还要结合图象,从对称轴、判别式、区间端点的函数值等方面去探究.具体解法如下表:
设二次函数y=ax2+bx+c(a>0)对应的方程的根为x1、x2.
根的分布(m<n<p)
图象
满足条件
一个区间只有一个根
x1<m<x2
f(m)<0
m<x1<n<x2<p
根的分布(m<n<p)
图象
满足条件
一个区间只有一个根
x1<m<x2
f(m)<0
m<x1<n<x2<p
根的分布(m<n<p)
图象
满足条件
在(m,n)内有且只有一个根
或
f(m)·f(n)<0或Δ=0且-∈(m,n)或或
另外,x1,x2∈(0,+∞),即两正根,也可通过满足条件来解决;x1,x2∈(-∞,0),即两负根,也可通过满足条件来解决;x1,x2一正一负也可通过满足来解决.
变式4..求实数的范围,使关于的方程:
(1)
无实数根;
(2)有两个实数根,且满足;
(3)有两个实根,且一个大于2,一个小于2;
(4)有两个实根,且一个比
1小,一个比4大.
(5)有两个负根;
(6)有一个正根和一个负根,且正根的绝对值较大.
(7)
有两个实数根,且都在(0,5)内.