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函数与方程

发布时间:2023-06-06 作者:admin 来源:文学

函数与方程

函数与方程

稻草人好词好句摘抄-白鹭鸶

2023年2月21日发(作者:保护水资源手抄报)

1

函数与方程知识点总结

1、函数零点的定义

(1)对于函数

)(xfy

,我们把方程

0)(xf

的实数根叫做函数)(xfy的零点。

(2)方程

0)(xf

有实根函数()yfx的图像与x轴有交点函数()yfx有零点。因此判断一个函数是

否有零点,有几个零点,就是判断方程0)(xf是否有实数根,有几个实数根。函数零点的求法:解方程0)(xf,

所得实数根就是()fx的零点

(3)变号零点与不变号零点

①若函数()fx在零点

0

x左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数()fx的变号零点。

②若函数()fx在零点

0

x

左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数()fx的不变号零点。

③若函数()fx在区间,ab

上的图像是一条连续的曲线,则

0)()(bfaf

是()fx在区间,ab

内有零点的充分不必要

条件。

2、函数零点的判定

(1)零点存在性定理:如果函数

)(xfy

在区间],[ba上的图象是连续不断的曲线,并且有

()()0fafb

,那么,

函数

)(xfy

在区间,ab

内有零点,即存在),(

0

bax,使得

0)(

0

xf

,这个

0

x也就是方程0)(xf的根。

(2)函数)(xfy零点个数(或方程0)(xf实数根的个数)确定方法

①代数法:函数

)(xfy

的零点0)(xf的根;

②(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数

)(xfy

的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点。

(3)二次函数零点个数确定

0)(xfy

有2个零点0)(xf有两个不等实根;

0)(xfy

有1个零点0)(xf有两个相等实根;

0)(xfy

无零点0)(xf无实根;对于二次函数在区间,ab

上的零点个数,要结合图像进行确定.

1、二分法

(1)二分法的定义:对于在区间[,]ab上连续不断且

()()0fafb

的函数

()yfx

,通过不断地把函数

()yfx

的零点

所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法;

(2)用二分法求方程的近似解的步骤:

2

①确定区间[,]ab,验证

()()0fafb

,给定精确度;②求区间(,)ab的中点c;③计算()fc;

(ⅰ)若

()0fc

,则c就是函数的零点;(ⅱ)若

()()0fafc

,则令

bc

(此时零点

0

(,)xac);

(ⅲ)若

()()0fcfb

,则令ac(此时零点

0

(,)xcb

);

④判断是否达到精确度,即ab,则得到零点近似值为a(或

b

);否则重复②至④步.

【经典例题】

【例1】函数3()=2+2xfxx在区间(0,1)内的零点个数是(B)

A、0B、1C、2D、3

【解析】解法1:因为(0)=1+02=1f,3(1)=2+22=8f,即(0)(1)<0ff且函数()fx在(0,1)内连续不断,

故()fx在(0,1)内的零点个数是1.

解法2:设

1

=2xy,3

2

=2yx,在同一坐标系中作出两函数的图像如图所示:可知B正确.

4

2

2

4

6

8

510

【例2】函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是(B)

A、(-2,-1)B、(-1,0)C、(0,1)D、(1,2)

【解析】∵f(-1)=2-1+3×(-1)=-

5

2

0,∴f(-1)f(0)<0.

∴f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间为(-1,0).

【例3】下列函数中能用二分法求零点的是(C)

3

【例

4

】若函数

)(xfxaxa(0a且1a)

有两个零点,则实数

a

的取值范围是),(1.

【解析】

函数

)(xf

=xaxa(0a且1a)

有两个零点,

方程0axax有两个不相等的实数根,即

两个函数xay与

axy

的图像有两个不同的交点,当10a时,两个函数的图像有且仅有一个交点,不

合题意;当1a时,两个函数的图像有两个交点,满足题意

.

【例5】函数

223,0

()

2ln,0

xxx

fx

xx





,零点个数为(B)

A、3B、2C、1D、0

【例6】若函数32()22fxxxx的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:

f(1)=-2

f(1.5)=0.625

f(1.25)=-0.984

f(1.375)=-0.260

f(1.4375)=0.162

f(1.40625)=-0.054

那么方程32220xxx

的一个近似根(精确到0.1)为(C)

A、1.2B、1.3C、1.4D、1.5

【例7】如果二次函数23yxxm有两个不同的零点,则m的取值范围是(C)

A、

11

(,)

4

B、

11

(,)

2

C、

11

(,)

4

D、

11

(,)

2



【例8】方程0lgxx根的个数为(D)

A、无穷多B、

3

C、

1

D、

0

【例9】用二分法研究函数13)(3xxxf的零点时,第一次经计算

0)5.0(0)0(ff,

,可得其中一个零点

0

x,第二次应计算.以上横线上应填的内容为(A)

A、(0,0.5),)25.0(fB、(0,1),)25.0(f

C、(0.5,1),)75.0(fD、(0,0.5),)125.0(f

反思:(1)函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的有:①函数零点值大致存在区间的确定;②零点个数的确定;

③两函数图象交点的横坐标或有几个交点的确定.解决这类问题的常用方法有解方程法、利用零点存在的判定或数

形结合法,尤其是方程两端对应的函数类型不同的方程多以数形结合求解.

(2)提醒:函数的零点不是点,是方程0)(xf的根,即当函数的自变量取这个实数时,其函数值等于零.函数的

零点也就是函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.

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