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1、第六讲函数与方程适用学科数学适用年级高三(理)适用区域通用课不时长(分钟)120知识点1 .方程的根与函数的零点2 .二分法3 .函数与方程的综合成绩教学目标1.结合二次函数的影像,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系;2.根据具体函数的影像,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解,了解这类方法是求方程近似解的常用方法.教学重点函数与方程。的理论是高中新课标教材中新增的知识点,特别是“二分法”求方程的近似解也必然会是.高考的考点.从近几年高考的情势来看,非常注重对三个“二次”(即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)的考察力度,同时也研讨了它的许多重要
2、的结论,并付诸运用.高考试题中有近一半的试题与这三个“二次”成绩有关.教学难点函数与方程的理论是高中新课标教材中新增的知识点,特别是“二分法”求方程的近似解也必然会是高考的考点.从近几年高考的情势来看,非常注重对三个“二次”(即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)的考察力度,同时也研讨了它的许多重要的结论,并付诸运用.高考试题中有近一半的试题与这三个“二次”成绩有关.教学过程一、知识讲解考点1.方程的根与函数的零点讲解内容(1)函数零点概念:对于函数y=(x)(xO),把使AX)=O成立的实数X叫做函数y=f()(三)的零点.函数零点的意义:函数y=f()的零点就是方程/()=0实数根
3、,亦即函数y=(x)的图象与X轴交点的横坐标.即:方程Fa)=O有实数根=函数y=(x)的图象与X轴有交点o函数y=(x)有零点.二次函数y=+bx+c(WO)的零点:1)0,方程or?+c=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or?+c=0有两相等实根(二重根),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,方程如2+以+c=0无实根,二次函数的图象与X轴无交点,二次函数无零点.零点存在性定理:如果函数y=(x)在区间向上的图象是连续不断的一条曲线,并且有/()S)0,那么函数y=(x)在区间Qb)内有零点.既存在c(
4、,Z?),使得/(C)=0,这个C也就是方程的根.考点2.二分法讲解内容二分法及步骤:对于在区间也,切上连续不断,且满足了S)0的函数y=f(x),经过不断地把函数/(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐渐逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.给定精度,用二分法求函数Ax)的零点近似值的步骤如下:(1)确定区间,b9验证/()S)0,给定精度;(2)求区间(,Z?)的中点再;(3)计算Fa):若f()=O,则再就是函数的零点;若f()*/(x1)0,则令8二阳(此时零点XOe(,X);若F(X)S)0,则令。二再(此时零点XoEaM);(4)判断能否达到精度J即若|,则得到
5、零点零点值(或字);否则反复步骤24.注:函数零点的性质从“数”的角度看:即是使/*)=()的实数;从“形”的角度看:即是函数/(X)的图象与X轴交点的横坐标;若函数73的图象在X=X。处与X轴相切,则零点/通常称为不变号零点;若函数73的图象在X=X。处与X轴相交,则零点/通常称为变号零点注:用二分法求函数的变号零点:二分法的条件/S)0,F(X)在区间夕,上的最大值弘最小值加,令xo=g(炉。).若一2夕,则F(P)=m,/(Q)-M2a若夕2Xo,则f(2)=%,/(7)-M2a2a若XoW2q,则FS)=/%/()=7;2a2a若一22S则f(2)-M,/(q)=m.2a(3)二次方程
6、f(x)=aV+6户k的实根分布及条件.方程F(X)=O的两根中一根比r大,另一根比r小Od(r)0,二次方程f()=O的两根都大于To-2,2aaf(r)()=Z?2-4ac0,b二次方程广(X)二O在区间5,Q)内有两根O一五O,f(p)O;二次方程F(X)=O在区间(Dq)内只需一根OfS)F(q)2,从而判定,二70Zc20(2,3),故本题应选C卜、【例题2】【题干】设a为常数,试讨论方程Ig(X-1)+炫(3-%)=7)的实根的个数【答案】当l3或=:时,原方程有一解;4当30【解析】原方程等价于3即L2+5-x01%3(x-l)(3-x)=-x构造函数y=-/+5一3(lx3)和
7、y=,作出它们的影像,易知平行于X轴的直线与抛物线的交点情况可得:当l3或=时,原方程有一解;4当3“(x)=(x+10),从而知函数y=f*)的周期为T=Io又/(3)=/(O)=0,时工O,故函数y=/(x)是非奇非偶函数;f=(4-)(x) = (14-x)= (4t) = (147)又/(3)=/(O)=0,/(11)=/(13)=/(-7)=/(-9)=O故F(X)在0,10和一10,0上均有有两个解,从而可知函数丁=/)在0,2019上有402个解,在-2019,0上有400个解,所以函数y=()在一2019,以函上有802个解.【例题4】【题干】设函数AX)=XTn(X+,其中常
8、数加为整数.(1)当?为甚么值时,/(x)0;(2)请证明:当整数相1时,方程/(x)=O在/z-也网-帆内有两个实根.【答案】后1见解析【解析】(1)函数F(X)=Xln(x+m),x(m,+8)连续,且当X(一01m)时,f(X)F(l-m)当x(l-m,+8)时,/()0,f()为增函数,f()f(l-m)根据函数极值判别方法,f(lm”lm为极小值,而且.对x(m,+8)都有f()/(1-m)=l-m故当整数mWl时,F(X)l-m,0(2)证明:由(I)知,当整数ml时,l-m)=l-ml时,类似地,当整数ml时,函数F(X)=XTn(X+m),在口-九/-M上为连续增函数且F(l-
9、m)与一异号,由所给定理知,存在独一的巧l-zn,e-m一Z,使/(12)=0故当ml时,方程F(X)=O在-九1内有两个实根.【例题5】【题干】关于“二分法”求方程的近似解,说法正确的是()A. “二分法”求方程的近似解必然可将y=f()在旧6内的一切零点得到;B. “二分法”求方程的近似解有可能得不到y=()在出6内的零点;C.运用“二分法”求方程的近似解,y=f*)在出川内有可能无零点;D.“二分法”求方程的近似解可能得到/()=()在a内的精确解;【答案】D【解析】如果函数在某区间满足二分法题设,且在区间内存在两个及以上的实根,二分法只可能求出其中的一个,只需限定了近似解的范围就可以得
10、到函数的近似解,二分法的实行满足零点存在性定理,在区间内必然存在零点,乃至有可能得到函数的精确零点.【例题6】【题干】方程/3=0在0,1内的近似解,用“二分法”计算到人=0.445达到精确度要求.那么所取误差限J是()A.0.05B.0.005C.0.0005D.0.00005【答案】C【解析】由四舍五入的准绳知道,当XH)0.4445,0.4455)时,精度达到XH)=O.445.此时差限J是0.0005,选项为C【例题7】【题干】设二次函数/(x)=+b+c(0),方程F(X)-X=O的两个根X,%2满足。玉%2L当X(,xj时,证明Xf(x)X.又/(X)-Xl=(X-Xl)(X-X2)+X一项=一2XaX-ax1),综上可知,所给成绩获证.【例题8】【题干】已知二次函数/(x)=ax2+bx+(aib三R,a0),设方程f(X)=x的两个实数根为王和马.(1)如果玉2X2-1;(2)如果闵0及王2%2016+4-30-b3八3+30,即2。4两式相加得27;ZICh3八2a-4-2+0,2a4a(2)由区-/)2=(3)2-土可得2+l=J(b-l)2+l.aa又XIX2=L所以x,它同号.,2,-XI = 2等价于,0 x1 2 x2x2 -2 x1 02 + l = (Z?-1)2 +12 + l = JS-1)2 +1