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(整理)函数应用零点二分法知识点和练习.(可编辑修改word版)

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一、方程的根与函数的零点 1、 函数零点的概念: 对于函数

y  f (x)(x  D) , 把使 f (x)  0 成立的实数 x 叫做函数

y  f (x)(x  D) 的零点。

2、函数零点的意义:函数 y f (x) 的零点就是方程 f (x)  0 实数根,亦即函数 y f (x) 的图象与 x 轴交点的横坐标。

即:方程 f (x)  0 有实数根 函数 y f (x) 的图象与 x 轴有交点 函数 y f (x) 有零点. 3、函数零点的求法:

○1 (代数法)求方程 f (x)  0 的实数根;

○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. 4、基本初等函数的零点:

①正比例函数 y  kx(k  0) 仅有一个零点。 k

②反比例函数 y  (k  0) 没有零点。

x ③一次函数 y  kx  b(k  0) 仅有一个零点。

④二次函数 y  ax 2  bx  c(a  0) .

(1) △>0,方程ax2  bx  c  0(a  0) 有两不等实根,二次函数的图象与 x 轴有两个交点,二次

函数有两个零点.

(2) △=0,方程ax2  bx  c  0(a  0) 有两相等实根,二次函数的图象与 x 轴有一个交点,二次

函数有一个二重零点或二阶零点.

(3) △<0,方程ax2  bx  c  0(a  0) 无实根,二次函数的图象与 x 轴无交点,二次函数无零点.

⑤指数函数 y  ax (a  0,且a  1) 没有零点。

⑥对数函数 y  loga x(a  0,且a  1) 仅有一个零点 1.

⑦幂函数 y  x,当n  0 时,仅有一个零点 0,当n  0 时,没有零点。

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5、非基本初等函数(不可直接求出零点的较复杂的函数),函数先把 f  x 转化成 f  x  0 ,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数 y1 , y2 (基本初等函数),这另个函数图像的交点个数就是 函数 f  x 零点的个数。即 f(x)=g(x)的解集f(x)的图像和 g(x)的图像的交点。 6、选择题判断区间a, b 上是否含有零点,只需满足 f a  f b  0 。

7、确定零点在某区间a, b 个数是唯一的条件是:① f  x 在区间上连续,且 f a  f b  0 ②在区间a, b 上单调。 8、函数零点的性质:

从“数”的角度看:即是使 f (x)  0 的实数;

从“形”的角度看:即是函数 f (x) 的图象与 x 轴交点的横坐标;

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; 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. 9、二分法的定义

对于在区间[a , b] 上连续不断,且满足 f (a)  f (b)  0 的函数 y f (x) ,通过不断地把函数 f (x) 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,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.

10、给定精确度 ε,用二分法求函数 f (x) 零点近似值的步骤:

(1) 确定区间[a , b],验证 f (a)  f (b)  0 ,给定精度;

(2) 求区间(a , b) 的中点 x1 ;

(3) 计算 f (x1 ) :

x1 就是函数的零点; ①若 f (x 1 ) = 0 ,则

②若 f (a) f (x ) < 0 ,则令b = x (此时零点 x  (a, x ) );

1

1

0

1

③若 f (x )  f (b) < 0 ,则令a = x (此时零点 x  (x , b) );

1

1

0

1

(4)判断是否达到精度;即若| a  b | ,则得到零点值a (或b );否则重复步骤(2)-(4).

11、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。 12、解决应用题的一般程序:

① 审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;

② 建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;

③ 解模:求解数学模型,得出数学结论;

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④ 还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义.

例题分析

【例 1】若方程 x2  4x  3  m 有 4 个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是 . 【例 2】若函数 f(x)=x2-(2a-4)x-3 在[1,3]上的最小值是 g(a),求 g(a)的函数表达式.

针对练习

一、选择题

1. 已知函数 f (x) 唯一的零点在区间(1, 3) 内,那么下面命题错误的(

A 函数 f (x) 在(1, 2) 或2, 3 内有零点 C 函数 f (x) 在(2, 5) 内有零点

B 函数 f (x) 在(3, 5) 内无零点 D 函数 f (x) 在(2, 4) 内不一定有零点

2. 函数 f (x)  2x3  3x  1 零点的个数为(

A 1 B 2 C 3 D 4

2

3. 若关于 x 的方程 x+mx+1=0 有两个不相等的实数根,则实数 m 的取值范围是( )

A. (-1,1) B. (-2,2) C. (-∞,-2) ∪(2,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞) 4.函数 f (x)  ln x  2x  6 的零点落在区间 (

A.(2,2.25) B.(2.25,2.5) C.(2.5,2.75) D.(2.75,3) 5. 方程 lgx+x=0 在下列的哪个区间内有实数解( )

1 1

[ A.[-10,- ] B. (, 0] C.[1,10] D. ,1] 10 10

6. 汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程 s

看作时间 t 的函数,其图象可能是( )

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7. 若方程ax  x  a  0 有两个解,则实数a 的取值范围是(

) D、

A、(1, )

B、(0,1) C、(0, )

x

f (x)  e 4x  3 的零点所在的区间为( 8. 在下列区间中,函数 )

 1  , 0  0, 1  1 , 1  1 , 3  4  4  4 2  2 4   C.  D.  A.  B.  

29. 方程

x1

x 5 的解所在的区间是(

B.(1,2)

D.(3,4)

A.(0,1) C.(2,3)

,1] 上有解,则m 的取值范围是( x 2  x  (m 1)  0 在[110. 若关于 x 的方程

A. [

5

,1]

4

B. [1,1]

5

C. [ ,)

4

) C、2

D. (,1]

11、方程 x 1  2x 根的个数为(

A、0 B、1 D、3

x

12. 方程 log (2 x  4)  3  0 的实根的个数是(

A.1

B.2 C.3 D.4

二、填空题

13. 用“二分法”求方程 x3-2x-5=0 在区间[2,3]内的实根,取区间中点为 x0=2.5,那么下一个有

根的区间是

14. 若方程3x  x 2  2 的实根在区间m, n内,且m, n  Z , n  m  1 , 则m  n 

.

15. 设 y=f(x)的图象在[a,b]上连续,若满足 ,则方程 f(x)=0 在[a,b]上有实根. 三、解答题

16、有一块长为 20cm,宽为 12cm 的矩形铁皮,将其四个角各截去一个边长为 x 的小正方形,然

后折成一个无盖的盒子,写出这个盒子的体积 V 与边长 x 的函数关系式,并讨论这个函数的定义域。

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17. 设 x 与 x 分别是实系数方程ax2  bx  c  0 和ax2  bx  c  0 的一个根,且 x  x , x  0, x  0

1

2

1

2

1

2

a

,求证:方程 x2  bx  c  0 有且仅有一根介于 x 和 x 之间。

1 2

2

18. 已知函数 f(x)= (a,b 为常数,且 a≠0)满足 f(2)= 1 且方程 f(x)= x 有唯一解,求函数 f(x)

ax+b

的解析式

x

19.已知函数 f (x) 的定义域为(0,+∞),且满足对任意的 x >0,y>0, f (xy)  f (x)  f ( y) , f (3)  1 .

当 x >1 时, f (x) >0.

(1) 求 f (9) 的值;(2)判断 f (x) 的单调性,并加以证明;(3)解不等式 f (x)  f (x  8)  2 .

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三、布置作业

1. 方程4x3  5x  6  0 的根所在的区间为

( )

C、(1, 0)

D、(0,1)

A、(3, 2)

2.

B、(2, 1)

已知 f (x)  2x2  2x ,则在下列区间中, f (x)  0 有实数解的是 ( ) (A)(-3,-2)

(B)(-1,0)

(C) (2,3)

(D) (4,5)

3.下列说法不正确的是

A. 方程f ( x) =0有实根 函数y=f ( x) 有零点 B. - x2+3x+5=0有两个不同实根

( )

C. y=f ( x) 在a, b上满足f ( a)  f ( b) <0, 则y=f ( x) 在a, b内有零点 D. 单调函数若有零点, 则至多有一个

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