高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.5 函数的应用(二)导学案
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这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.5 函数的应用(二)导学案,共43页。学案主要包含了学习目标,自主学习,小试牛刀,经典例题,跟踪训练,当堂达标,参考答案等内容,欢迎下载使用。
4.5.1 函数的零点与方程的解【学习目标】课程标准学科素养1.理解零点的概念;2.了解函数的零点与方程根的联系,能利用函数零点与方程根的关系确定方程根的个数;3.能够利用零点的存在解决含参问题.1.数形结合2.数学运算3.逻辑推理【自主学习】一. 函数的零点对于函数y=f(x),把 叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的图象与x轴交点的 就是函数y=f(x)的零点.思考1:(1)函数的零点是点吗?(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根的个数有什么关系? 二.函数的零点存在定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条 的曲线,并且有 ,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内 ,即存在c∈(a,b),使得 ,这个c也就是方程f(x)=0的根.思考2:(1)函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,f(a)f(b)<0时,能否判断函数在区间(a,b)上的零点个数?(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? 【小试牛刀】思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)f(x)=x2的零点是0.( )(2)若f(a)·f(b)>0,则f(x)在[a,b]内无零点. ( )(3)若f(x)在[a,b]上为单调函数,且f(a)·f(b)<0,则f(x)在(a,b)内有且只有一个零点.( )(4)若f(x)在(a,b)内有且只有一个零点,则f(a)·f(b)<0. ( ) 【经典例题】题型一 求函数的零点(方程的根)点拨: 函数零点的求法(1)代数法:求方程f(x)=0的实数根.(2)几何法:与函数y=f(x)的图象联系起来,图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点.例1 判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f(x)=-x2-4x-4;(2)f(x)=;(3)f(x)=4x+5;(4)f(x)=log3(x+1). 【跟踪训练】1 已知-1和4是函数f(x)=ax2+bx-4的零点,则f(1)=____. 题型二 判断零点所在的区间点拨:判断函数零点所在区间的三个步骤:1.将区间端点代入函数求出函数的值.2.把所得函数值相乘,并进行符号判断.3.若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则函数在该区间内无零点,若符号为负且函数图象连续,则函数在该区间内至少有一个零点.例2 f(x)=lnx+x3-9的零点所在的区间为( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)【跟踪训练】2 若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )A.-2 B.0 C.1 D.3 题型三 函数零点个数的判断点拨:1.判断零点的个数时 由fx=gx-hx=0,得gx=hx,在同一坐标系中作出y1=gx和y2=hx的图象,利用图象判定方程根的个数.2.已知零点个数求参数时 画出函数图象,将函数零点问题转化为图象交点问题,从而确定参数的范围.例3 函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4 【跟踪训练】3 若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是 。 【当堂达标】1.(多选)若函数f(x)的图像在R上连续不断,且满足f(x) <0,f(1) >0,f(2) >0,则下列说法错误的是( )A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点C.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点D.f(x)在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点2.函数f(x)=4x-6的零点是( )A. B.(,0) C. D.-3.函数f(x)=x-2+log2x,则f(x)的零点所在区间为( )A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)4.已知函数f(x)的图象是连续不断的曲线,有如下x,f(x)的对应值表:x123456f(x)1510-76-4-5则函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( )A.2个 B.3个 C.4个 D.5个5.二次函数y=ax2+bx+c中,a·c<0,则函数有________个零点.6.求函数f(x)=log2x-x+2的零点的个数. 【参考答案】【自主学习】使f(x)=0的实数x 横坐标思考1 (1)不是,是使f(x)=0的实数x,是方程f(x)=0的根.(2) 相等。连续不断 f(a)·f(b)<0 至少有一个零点 f(c)=0思考2 (1)只能判断有无零点,不能判断零点的个数.(2)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.【小试牛刀】(1)√ (2)× (3) √ (4)×【经典例题】例1解:(1)令-x2-4x-4=0,解得x=-2,所以函数f(x)存在零点,且零点为x=-2.(2)令=0,解得x=1,所以函数f(x)存在零点,且零点为x=1.(3)令4x+5=0,显然方程4x+5=0无实数根,所以函数f(x)不存在零点.(4)令log3(x+1)=0,解得x=0,所以函数f(x)存在零点,且零点为x=0.【跟踪训练】1 -6 解析: 由条件知f(-1)=0, f(4)=0,,∴,∴,∴f(1)=a+b-4=-6.例2 C解析:f(1)=1-9=-8<0,f(2)=ln2+8-9=ln2-1<0,f(3)=ln3+27-9=ln3+18>0,∴f(2)·f(3)<0,∴函数f(x)的零点所在的区间为(2,3).【跟踪训练】2 A 解析: f(x)=x+(a∈R)的图象在(1,2)上是连续不断的,f(1) f(2)<0,解得-4< a<-1,选A.例3 B解析:易知函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数⇔方程|log0.5x|==x的根的个数⇔函数y1=|log0.5x|与y2=x的图象的交点个数.两个函数的图象如图所示,可知两个函数图象有两个交点,故选B.【跟踪训练】3 (0,2) 解析:令|2x-2|-b=0,得|2x-2|=b,由题意可知函数y=|2x-2|与y=b的图象有两个交点,结合函数图象(如图所示)可知,0<b<2.【当堂达标】1.ABD 解析:由题知,所以根据函数零点存在定理可得在区间上一定有零点,又,无法判断在区间上是否有零点,在区间(1,2)上可能有零点.2. C 解析:令4x-6=0,得x=,∴函数f(x)=4x-6的零点是.3. B 解析:f(1)=-1+log21=-1,f(2)=log22=1,∴f(1)·f(2)<0,故选B.B 解析:由题表可知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又函数f(x)的图象是连续不断的曲线,故f(x)在区间[1,6]上至少有3个零点.5. 2 解析:由Δ=b2-4ac>0得二次函数y=ax2+bx+c有两个零点.6.解:令f(x)=0,即log2x-x+2=0,即log2x=x-2.令y1=log2x,y2=x-2.画出两个函数的大致图象,如图所示.有两个不同的交点.所以函数f(x)=log2x-x+2有两个零点.
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