高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.5 函数的应用(二)课文内容ppt课件
展开1.了解函数零点的定义.2.了解函数的零点与函数对应方程的根的关系.3.能够根据函数零点的判定方法判断函数零点所在的区间.
重点:零点的概念及零点存在定理.难点:零点存在定理和理解和应用.
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有 ,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
一、函数的零点 1.求函数的零点
求函数零点的两种方法(1)代数法:求方程f(x)=0的实数根.(2)几何法:对于不易求根的方程f (x)=0,可以画出函数f(x)的图象,图象与x轴的交点的横坐标即为函数的零点.
2.判断函数零点(方程的根)的个数
例2 函数f(x)=2x+lg(x+1)-2的零点个数为 .
【解析】(方法一)在同一坐标系下作出函数h(x)=2-2x和g(x)=lg(x+1)的大致图象,如图.由图象知函数g(x)=lg(x+1)的图象和h(x)=2-2x的图象有且只有一个交点,即f(x)=2x+lg(x+1)-2有且只有一个零点.
(方法二)∵ f(0)=1+0-2=-1<0,f(1)=2+lg 2-2>0,且f(x)的图象是连续不断的曲线,∴ f(x)在(0,1)上必定存在零点.又∵ f(x)=2x+lg(x+1)-2在(-1,+∞)上为增函数.∴ 函数f(x)有且只有一个零点.【答案】 1
判断函数零点个数的三种方法(1)代数法:利用方程与函数的关系,将函数的零点问题转化为方程根的问题,方程有几个不同的实数根,对应的函数就有几个零点.(2)几何法:①画出y=f(x)的图象,判断它与x轴交点的个数,从而判断函数零点的个数.②转化为两个函数图象交点个数的问题.例如,函数F(x)=f(x)-g(x)的零点个数就是函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的个数.(3)定理法:利用函数零点存在定理结合函数单调性判断.
2.已知0二、判断函数零点(方程的根)所在区间
例3 方程6-2x=ln x必有一根的区间是 ( )A.(2,3)B.(3,4)C.(0,1)D.(4,5)【解题提示】 构造函数f (x)=2x+ln x-6,然后利用零点存在定理可判断出方程6- 2x=ln x的根所在的区间.【解析】 由6-2x=ln x,得2x+ln x-6=0,构造函数f(x)=2x+ln x-6.∵ f(2)=ln 2-2<0,f(3)=ln 3>0,f(4)=ln 4+2>0,f(5)=ln 5+4>0,f(1)=-4<0,∴ 由零点存在定理可知,方程6-2x=ln x必有一根的区间是(2,3).【答案】 A
◆判断函数零点(方程的根)所在区间1.利用零点存在定理,转化为判断函数在给定区间两端点处对应的函数值是否异号来解决.2.图象法将方程适当变形后,分别画出等号两边函数的图象,观察图象的交点横坐标可得方程的根的大致区间.
三、已知函数零点个数或所在区间求参数
◆已知函数零点个数或所在区间求参数的方法
2.已知函数f(x)=lg2(x+1)+3x+m的零点在区间(0,1]上,则m的取值范围为( )A.(-4,0) B.(-∞,-4)∪(0,+∞)C.(-∞,-4]∪[0,+∞) D.[-4,0)
3.若函数f(x)=|4x-x2|+a有4个零点,则实数a的取值范围是( )A.[-4,0]B.(-4,0) C.[0,4] D.(0,4)
四、一元二次方程根的分布问题
【答案】 (-4,+∞)
求解一元二次方程根的分布问题的策略(1)首先画出符合题意的示意图,将问题转化为函数问题.(2)结合示意图考虑四个方面:① Δ的符号;②函数图象对称轴的横坐标与所给区间的关系;③端点的函数值与零的关系;④开口方向.(3)写出由题意得到的不等式.(4)解不等式得到参数的取值范围.
训练题1.已知方程x2-(m-1)x+2m=0在[0,1]上有且只有一个实数根,求实数m的取值范围.
3.已知关于x的方程x2-ax+3=0有一根大于1,另一根小于1,则实数a的取值范围是( )A.(4,+∞)B.(-∞,4) C.(-∞,2)D.(2,+∞)
2.函数的零点存在定理
理解函数零点存在定理需注意1.①函数f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线;② f(a)·f(b)<0.这两个条件缺一不可,否则结论不一定成立.2.若函数f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的,且在两端点处的函数值f(a),f(b)异号,则函数y=f(x)的图象至少穿过x轴一次,即方程f(x)=0在区间(a,b)内至少有一个实数根c.3.零点存在定理只能判断出零点的存在性,而不能判断出零点的个数.4.对于一个函数,即使它的图象是连续不断的,当它有零点时,零点两侧的函数值也不一定变号.如:函数y=x2有零点x0=0,但函数值在零点两侧同号,即此定理反过来不一定成立.
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