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2020-2021学年第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)获奖课件ppt
展开1.函数的零点(1)概念:对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.(2)方程的实数解、函数的图象与x轴的交点、函数的零点三者之间的联系
1.函数的零点是点吗?提示:函数的零点不是一个点,而是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零.2.函数的零点个数、函数的图象与x轴的交点个数、方程f(x)=0的实数解的个数有什么关系?提示:相等.
3.函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,f(a)f(b)<0时,能否判断函数在区间(a,b)上的零点个数?提示:不能.
2.函数f(x)=lg2(2x-1)的零点是( )A.1 B.2C.(1,0)D.(2,1)
3.函数f(x)=x3-3x-3有零点的区间是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)解析:因为f(2)=8-6-3=-1<0,f(3)=27-9-3=15>0,所以f(2)f(3)<0,所以D正确.
4.已知函数f(x)=-2x+m的零点为4,则实数m的值为________. 解析:f(x)=-2x+m的零点为4,所以-2×4+m=0,m=8.答案:8
5.已知函数y=f(x)的定义域为R,图象连续不断,若计算得f(1)<0,f(1.25)<0,f(1.5)>0,则可以确定零点所在区间为________.答案:(1.25,1.5)
探究点1 求函数的零点[问题探究]结合所学的基本初等函数(如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数),思考是否所有的函数都有零点?并说明理由.提示:不一定.因为函数的零点就是方程的根,但不是所有的方程都有根,所以说不是所有的函数都有零点.如:指数函数,其图象都在x轴的上方,与x轴没有交点,故指数函数没有零点.
求函数y=f(x)的零点的方法(1)代数法:根据零点的定义,解方程f(x)=0,它的实数根就是函数y=f(x)的零点.(2)几何法或性质法:若方程f(x)=0的解不易求出,可以根据函数y=f(x)的性质及图象求出零点.例如,已知f(x)是定义在R上的减函数,且f(x)为奇函数,求f(x)的零点:因为f(x)是奇函数,那么由奇函数的性质可知f(0)=0,因为f(x)是定义在R上的减函数,所以不存在其他的x使f(x)=0,从而y=f(x)的零点是0.
确定函数f(x)零点所在区间的常用方法(1)解方程法:当对应方程f(x)=0易解时,可先解方程,再看求得的根是否落在给定区间上.(2)利用函数零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连接,再看是否有f(a)f(b)<0.若f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.(3)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
2.函数f(x)=ex+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)解析:因为f(x)在R上为增函数,f(0)=e0+0-2=-1<0,f(1)=e1+1-2=e-1>0,所以f(0)f(1)<0,又f(x)的图象在(0,1)内是一条连续不断的曲线,所以f(x)在(0,1)内有零点.
探究点3 判断函数零点的个数[问题探究]1.在零点存在定理中,若f(a)f(b)<0,则函数f(x)在(a,b)内存在零点.则满足什么条件时f(x)在(a,b)上有唯一零点?提示:f(x)在(a,b)内为单调函数.2.函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,是不是一定有f(a)f(b)<0?提示:不一定,如f(x)=x2在区间(-1,1)上有零点0,但是f(-1)f(1)=1×1=1>0.
确定函数零点个数的方法(1)分解因式法:可转化为一元n次方程根的个数问题,一般采用分解因式法来解决.(2)判别式法:可转化为一元二次方程根的问题,通常用判别式法来判断根的个数.(3)图象法:能够将函数的零点问题转化为两个函数图象的交点问题,可用图象法解决.(4)单调性法:如果能够确定函数在所给区间上有零点,且是单调函数,那么零点只有一个.
2.f(x)=2-x|lg0.5x|-1的零点个数为( )A.1 B.2C.3 D.4解析:函数f(x)=2-x|lg0.5x|-1的定义域为(0,+∞).当x>1时,函数化为f(x)=2-xlg2x-1,令2-xlg2x-1=0,可得2x=lg2x,方程没有解;当0<x<1时,函数化为f(x)=2-xlg0.5x-1,令2-xlg0.5x-1=0,可得2x=lg0.5x,方程有一个解;易知x=1不是函数f(x)的零点.所以函数f(x)=2-x|lg0.5x|-1的零点个数为1.故选A.
根据函数零点个数求参数值(范围)的方法已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围的方法:(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,通过解不等式确定参数的取值范围.(2)分离参数法:先将参数分离,然后转化成求函数值域问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
2.函数f(x)=x2-2x-3的零点是( )A.(-1,0)和(3,0) B.(-1,0)或(-3,0)C.-1和3 D.1或-3解析:令f(x)=0,即x2-2x-3=0,解得x=-1或3,所以函数的零点为-1和3.故选C.
4.已知f(x)=-x-x3,x∈[a,b],且f(a)f(b)<0,则f(x)=0在[a,b]内( )A.至少有一个实数根 B.至多有一个实数根C.没有实数根 D.有唯一实数根解析:f(x)=-x-x3在[a,b]上单调递减,且f(a)f(b)<0,所以f(x)=0在 [a,b]内有唯一实数根.故选D.
5.方程lg x=8-2x的根x∈(k,k+1),k∈Z,则k=________. 解析:令f(x)=lg x+2x-8,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且在(0,+∞)上连续,因为f(1)=-6<0,f(2)=lg 2-4<0,f(3)=lg 3-2<0,f(4)=lg 4>0,所以f(3)f(4)<0,函数零点所在的区间是(3,4),所以k=3.答案:3
请做:应用案 巩固提升
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