【文档说明】北师大版(2019)高中数学必修第一册:5.1.1《利用函数性质判定方程解的存在性》学案.docx,共(5)页,105.797 KB,由baby熊上传
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利用函数性质判定方程解的存在性【学习目标】1.学习函数零点的概念,领会方程的根与函数零点之间的关系,提升直观想象素养。2.通过结合图像与解函数零点问题,培养数学抽象、数学运算素养。【学习重难点】1.了解函数零点的概念,领会方程的根与函数零点
之间的关系。(易混点)2.掌握函数零点存在的判定方法。(重点)3.能结合图像求解零点问题。(难点)【学习过程】一、预习提问思考:(1)函数的零点是点吗?(2)若f(a)·f(b)>0,则y=f(x)在区间(a,b)内一定没有零点吗?[提示](1)不是点,是数。(2)不一定,如y=x2-1,在区间
(-2,2)上有两个零点。二、合作探究求函数的零点【例1】判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出。(1)f(x)=x+3x;(2)f(x)=x2+2x+4;(3)f(x)=2x-3;(4)f(x)=1-log3x。【答案】(1)
令x+3x=0,解得x=-3,所以函数f(x)=x+3x的零点是-3.(2)令x2+2x+4=0,由于Δ=22-4×4=-12<0,所以方程x2+2x+4=0无解,所以函数f(x)=x2+2x+4不存在零点。(3)令2x-3=0,解得x=log23,所以函数f(x)=2x-3的零点是log
23.(4)令1-log3x=0,解得x=3,所以函数f(x)=1-log3x的零点是3.判断零点所在的区间【例2】(1)已知函数f(x)的图像是连续不断的,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(2)函数f(x)=lnx-2x的零点所在的大致区间是()A.(1,2)B.(2,3)C.1,1e和(3,4)D.(e,+∞)【答案】(1)B(2)B[(1)由已
知数表可知f(2)·f(3)=10×(-7)<0,f(3)·f(4)=(-7)×6<0,f(4)×f(5)=6×(-4)<0,故函数f(x)在(2,3),(3,4),(4,5)上分别存在零点,故至少有3个零点。(2)∵f(1)=
-2<0,f(2)=ln2-1<0,∴在(1,2)内f(x)无零点,A错;又f(3)=ln3-23>0,∴f(2)·f(3)<0,∴f(x)在(2,3)内有零点。]【母题探究】1.(变条件)已知函数f(x)=x3-x-1仅有一个正零点,则此零点所在区间是()A.(3,4)B.
(2,3)C.(1,2)D.(0,1)2.(变结论)探究1中,函数y=f(x)有负零点吗?【答案】1.C[因为f(1)=-1<0,f(2)=5>0,所以f(1)·f(2)<0,所以f(x)在区间(1,2)内至少有
一个零点,又f(x)仅有一个正零点,故选C.]2.[解]当x≤-1时,f(x)=x3-x-1=x(x2-1)-1<-1,当-1<x<0时,f(x)=x3-x-1=x3-(x+1)<-(x+1)<0,综上知,当x<0时,f(x)<0,因此,f(x)没有负零点。函数零点个数的判定【例3】(
1)函数f(x)=x2+2x-3,x≤0,-2+lnx,x>0的零点个数为()A.3B.2C.1D.0(2)函数f(x)=lnx+x2-3的零点的个数是________。【答案】(1)B(2)1[(1)当x≤0时,令x2+2x+3=0,解得x=-3;当x>0时
,令-2+lnx=0,解得x=e2,所以已知函数有两个零点,故选B.(2)因为f(1)=-2,f(2)=ln2+1>0;所以f(1)·f(2)<0.又f(x)=lnx+x2-3的图像在(1,2)上是不间断的,所以f(x)在(1,2)上必有零点。又f(x)在(0,+∞)
上是递增的,所以零点只有1个。]【学习小结】(1)函数的零点:①定义:函数f(x)的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点。②方程的根、函数的图像、函数的零点三者之间的联系。(2)函数零点的判定定理:若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像
是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号相反,即f(a)·f(b)<0,则在区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间(a,b)内至少有一个实数解。【精炼反馈】1.思考辨析(1)零点即函数y=f(x)的图像与x轴的交点。()(2)若方程f(x)
=0有两个不等实根x1,x2,则函数y=f(x)有两个零点。()(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,则一定有f(a)·f(b)<0.()2.y=x+1的图像与x轴的交点坐标及其零点分别是()A.-1,(-1,0)B.(-1,0),0C.(-1,0),-1
D.-1,-13.若函数f(x)唯一的零点在区间(1,3)或(1,4)或(1,5)内,则①函数f(x)的零点在(1,2)或(2,3)内;②函数f(x)在(3,5)内无零点;③函数f(x)在(2,5)内有零点;④函数f(x)在(2,4)内不一定有零点;
⑤函数f(x)的零点必在(1,5)内。以上说法错误的是________(将序号填在横线上)。4.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出。(1)y=2x+1;(2)y=x2-2x+4;(3)y=1-log5x。【答案】1.(1)×(2)√(3)×2.C[由y=x+1=0,得x=-1,故交点
坐标为(-1,0),零点是-1.]3.①②③[由于三个区间是包含关系,而(1,5)范围最大,零点位置可能在区间(1,5)的任何一个子区间内,①②③错误。]4.[解](1)令y=0,得2x+1=0,无解。故函数不存在零点。(2)令y=0,得x2-2x+4=0,Δ=4-4×
4=-12<0.故函数不存在零点。(3)令y=0,得1-log5x=0,log5x=1,解得x=5.故函数的零点为5.