[步步高]2015届高三数学北师大版(通用,理)总复习学案:学案11 函数与方程 联系客服

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学案11 函数与方程

导学目标: 1.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,会判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似值.

自主梳理

1.函数零点的定义

(1)对于函数y=f(x) (x∈D),把使________成立的实数x叫做函数y=f(x) (x∈D)的零点. (2)方程f(x)=0有实根?函数y=f(x)的图象与____有交点?函数y=f(x)有________. 2.函数零点的判定

如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有____________,那么函数y=f(x)在区间________内有零点,即存在c∈(a,b),使得________,这个____也就是f(x)=0的根.我们不妨把这一结论称为零点存在性定理.

3.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系 Δ>0 Δ<0 Δ=0 二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象

________, ________ 与x轴的交点 无交点 ________ ________ ________ ________ 零点个数 4.用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤 第一步,确定区间[a,b],验证________________,给定精确度ε; 第二步,求区间(a,b)的中点c; 第三步,计算______:

①若________,则c就是函数的零点;

②若________,则令b=c[此时零点x0∈(a,c)]; ③若________,则令a=c[此时零点x0∈(c,b)];

第四步,判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则重复第二、三、四步.

自我检测

2??x+2x-3,x≤0

1.(2010·福建)f(x)=?的零点个数为 ( )

?-2+ln x x>0?

A.0 B.1 C.2 D.3 2.若函数y=f(x)在R上递增,则函数y=f(x)的零点 ( ) A.至少有一个 B.至多有一个 C.有且只有一个 D.可能有无数个

3.如图所示的函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中交点横坐标的是( )

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A.①② B.①③ C.①④ D.③④

4.设f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根所在的区间是 ( )

A.(1,1.25) B.(1.25,1.5) C.(1.5,2) D.不能确定 5.(2011·福州模拟)若函数f(x)的零点与g(x)=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是 ( )

A.f(x)=4x-1 B.f(x)=(x-1)2 C.f(x)=ex-1 D.f(x)=ln(x-0.5)

探究点一 函数零点的判断

例1 判断函数y=ln x+2x-6的零点个数.

变式迁移1 (2011·烟台模拟)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是 ( )

A.多于4个 B.4个 C.3个 D.2个 探究点二 用二分法求方程的近似解

例2 求方程2x3+3x-3=0的一个近似解(精确度0.1).

1

x+?的零点时,第一次经变式迁移2 (2011·淮北模拟)用二分法研究函数f(x)=x3+ln??2?计算f(0)<0,f??>0,可得其中一个零点x0∈________,第二次应计算________.以上横线上应填的内容为

1?1?0,? f?? A.??2?2

( )

?1??2???1??3?,1 f?? C.??2??4?1?

B.(0,1) f??2? 1?1?0,? f?? D.??2??4?探究点三 利用函数的零点确定参数

例3 已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3-a,如果函数y=f(x)在区间[-1,1]上有

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零点,求a的取值范围.

变式迁移3 若函数f(x)=4x+a·2x+a+1在(-∞,+∞)上存在零点,求实数a的取值范围.

1.全面认识深刻理解函数零点:

(1)从“数”的角度看:即是使f(x)=0的实数x;

(2)从“形”的角度看:即是函数f(x)的图象与x轴交点的横坐标;

(3)若函数f(x)的图象在x=x0处与x轴相切,则零点x0通常称为不变号零点; (4)若函数f(x)的图象在x=x0处与x轴相交,则零点x0通常称为变号零点. 2.求函数y=f(x)的零点的方法:

(1)(代数法)求方程f(x)=0的实数根(常用公式法、因式分解法、直接求解法等);

(2)(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点;

(3)(二分法)主要用于求函数零点的近似值,二分法的条件f(a)·f(b)<0表明:用二分法求函数的近似零点都是指变号零点.

3.有关函数零点的重要结论:

(1)若连续不间断的函数f(x)是定义域上的单调函数,则f(x)至多有一个零点; (2)连续不间断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号; (3)连续不间断的函数图象通过零点时,函数值符号可能不变.

(满分:75分)

一、选择题(每小题5分,共25分) 1.(2010·天津)函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是 ( )

A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)

1?x

2.(2011·福州质检)已知函数f(x)=log2x-?若实数x0是方程f(x)=0的解,且0

A.恒为负 B.等于零 C.恒为正 D.不小于零

3.下列函数图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是 ( )

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4.函数f(x)=(x-2)(x-5)-1有两个零点x1、x2,且x12,x2>5 C.x1<2,x2>5 D.25

??4x-4, x≤1

5.(2011·厦门月考)设函数f(x)=?2,g(x)=log2x,则函数h(x)=f(x)-g(x)

?x-4x+3,x>1?

的零点个数是 ( )

A.4 B.3 C.2 D.1 1 2 3 4 5 题号 答案 二、填空题(每小题4分,共12分) 6.定义在R上的奇函数f(x)满足:当x>0时,f(x)=2 006x+log2 006x,则在R上,函数f(x)零点的个数为________.

7.(2011·深圳模拟)已知函数f(x)=x+2x,g(x)=x+ln x,h(x)=x-x-1的零点分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是______________.

8.(2009·山东)若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.

三、解答题(共38分)

x1

9.(12分)已知函数f(x)=x3-x2++.

24

1

证明:存在x0∈(0,),使f(x0)=x0.

2

10.(12分)已知二次函数f(x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1在区间[-1,1]内至少存在一个实数c,使f(c)>0,求实数p的取值范围.

a

11.(14分)(2011·杭州调研)设函数f(x)=ax2+bx+c,且f(1)=-,3a>2c>2b,求证:

2

b3

(1)a>0且-3<<-;

a4

(2)函数f(x)在区间(0,2)内至少有一个零点;

57

(3)设x1,x2是函数f(x)的两个零点,则2≤|x1-x2|<.

4

答案 自主梳理

1.(1)f(x)=0 (2)x轴 零点 2.f(a)·f(b)<0 (a,b) f(c)=0 c 3.(x1,0) (x2,0)

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