
函数与方程
【考纲解读】
理解函数零点,二分法和精确度的定义,了解方程f(x)=0的根,函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标和函数y=f(x)的零点之间的等价关系;
掌握函数零点存在定理和判断函数零点个数(或函数零点所在区间)的基本方法,了解
二分法求解方程近似解的基本方法;能够运用函数零点解答相关的数学问题。
【知识精讲】
一、函数零点的概念:
1、函数零点的定义:对于函数y=f(x),如果存在实数x使f(x)=0,则称实数x是函数y=f(x)的零点;
2、方程f(x)=0的根,函数y=f(x)图像与x轴的交点的横坐标和函数y=f(x)零点之间的关系:方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图像与x轴有交点函数y=f(x)存在零点。
二、函数零点存在定理及运用:
1、函数零点存在定理:如果函数y=f(x)在区间〔a,b〕上的图像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〕内存在零点,即存在实数c〔a,b〕,使得f(c).=0,这个实数c就是方程f(x)=0的实数根。
2、判断函数零点个数的基本方法:①解方程法:令f(x)=0,如果方程有实数根,则方程有几个实数根,函数y=f(x)就有几个零点;②运用函数零点存在定理进行判断,具体运用定理时应该注意:1》函数y=f(x)在区间〔a,b〕上的图像是连续的曲线,2》f(a).f(b)0,3》结合函数的图像和性质得出函数y=f(x)零点的个数;③数形结合法:把问题转化为两个函数图像的交点的个数问题,两个函数图像有几个不同的交点,函数y=f(x)就有几个不同的零点。
3、判断函数零点所在区间的基本方法:
(1)函数零点所在区间的判断主要运用函数零点存在定理,其基本方法是:①判断函数的图像在闭区间上是否连续;②求出闭区间两个端点的函数值,看它们是否异号,如果异号,则该区间是函数零点所在区间;如果同号,则该区间不是函数零点所在区间;
(2)如果函数y=f(x)的图像是连续不间断的,则有:①当函数y=f(x)的图像通过零点(不是二重零点)时,函数值可能同号,也可能异号;②在相邻两个零点之间所有函数值保持相同的符号;③若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则函数y=f(x)至多有一个零点;
(3)如果函数y=f(x)在区间〔a,b〕上的图像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〕上不一定有零点;
(4)如果函数y=f(x)在区间〔a,b〕上的图像是连续不断的一条曲线,且是单调函数,那么函数y=f(x)在区间〔a,b〕上至多有一个零点。
三、二分法求方程的近似解:
1、二分法的定义:对于在区间〔a,b〕上连续不断,且f(a).f(b)0的函数f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在区间二等分,使区间的两个端点的函数值越来越逼近零点,进而得到函数零点的方法,叫做二分法;
2、给出精确度,用二分法求函数y=f(x)零点近似值的基本方法:
给出精确度,用二分法求函数y=f(x)零点近似值的基本方法是:(1)确定函数y=f(x)零点所在的区间(a,b);(2)令c=;(3)求出f(c)的函数值,①若f(c)=0,则实数c就是函数f(x)的零点;②若f(c).f(a),0,则零点在区间(a,c);③若f(c).f(b)0,则零点在区间(c,b);(4)判断零点=(或)是否达到精确度(即|a-c|<)或(|c-b|<),从而得到零的近似值,否则重复(2)到(4)的步骤;
3、“精确度”与“精确到”的不同含义:
(1)精确度为0.1是指函数零点的近似值与零点差的绝对值小于0.1;
(2)精确到0.1是指得到函数的零点要近似到小数点后的一位。
四、函数零点的运用:
1、函数零点运用问题的类型:
函数零点运用问题的类型主要是:①已知函数有零点求参数的值或取值范围;②确定函数零点的个数或区间。
2、函数零点运用问题解答的基本方法:
(1)已知函数有零点,求参数的值或取值范围的基本方法是:①直接法;②分离参数法;③数形结合法;
(2)直接法是指直接根据条件构建关于参数的方程(或不等式),通过解方程(或不等式)求出参数的值(或取值范围);
(3)分离参数法是指先将参数分离,再把问题转化为求函数的最值问题加以解决;
(4)数形结合法是指先对解析式变形,在同一直角坐标系中画出问题中涉及函数的图像,然后数形结合求解;
(5)确定函数零点个数的基本方法是:①解方程法;②函数图像法;
(6)确定函数零点所在区间的基本方法是运用函数零点存在定理。
【探导考点】
考点1函数零点存在定理及运用:热点①判断函数零点所在的区间;热点②判断函数零点的个数;
考点2函数零点定义
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