最新人教版高中数学必修1 3.1.1

第三章 函数的应用 §3.1 函数与方程

3．1.1 方程的根与函数的零点

课时目标 1.能够结合二次函数的图象判断一元二次方程根的存在性及根的个数，理解二次函数的图象与x轴的交点和相应的一元二次方程根的关系.2.理解函数零点的概念以及函数零点与方程根的联系.3.掌握函数零点的存在性定理．

1．函数y＝ax＋bx＋c(a≠0)的图象与x轴的交点和相应的ax2＋bx＋c＝0(a≠0)的根的关系

2

函数图象 Δ>0 Δ<0 判别式 Δ＝0 与x轴交点个数 ____个 ____个 ____个 方程的根 ____个 ____个 无解 2.函数的零点 对于函数y＝f(x)，我们把________________叫做函数y＝f(x)的零点． 3．方程、函数、图象之间的关系

方程f(x)＝0__________?函数y＝f(x)的图象______________?函数y＝f(x)__________．

4．函数零点的存在性定理

如果函数y＝f(x)在区间[a，b]上的图象是________的一条曲线，并且有____________，那么，函数y＝f(x)在区间(a，b)内________，即存在c∈(a，b)，使得__________，这个c也就是方程f(x)＝0的根．

一、选择题

1．二次函数y＝ax2＋bx＋c中，a·c<0，则函数的零点个数是( ) A．0个 B．1个

C．2个 D．无法确定

2．若函数y＝f(x)在区间[a，b]上的图象为一条连续不断的曲线，则下列说法正确的是( )

A．若f(a)f(b)>0，不存在实数c∈(a，b)使得f(c)＝0

B．若f(a)f(b)<0，存在且只存在一个实数c∈(a，b)使得f(c)＝0 C．若f(a)f(b)>0，有可能存在实数c∈(a，b)使得f(c)＝0 D．若f(a)f(b)<0，有可能不存在实数c∈(a，b)使得f(c)＝0

3．若函数f(x)＝ax＋b(a≠0)有一个零点为2，那么函数g(x)＝bx2－ax的零点是( )

11

A．0，－ B．0，

22

1

C．0,2 D．2，－ 2

4．函数f(x)＝ex＋x－2的零点所在的一个区间是( ) A．(－2，－1) B．(－1,0)

C．(0,1) D．(1,2)

2??x＋2x－3， x≤0，

5．函数f(x)＝?零点的个数为( )

?－2＋ln x， x>0?

A．0 B．1 C．2 D．3

6．已知函数y＝ax＋bx＋cx＋d的图象如图所示，则实数b的取值范围是( ) A．(－∞，0) B．(0,1) C．(1,2)

D．(2，＋∞)

题 号 1 2 3 4 5 6 答 案 二、填空题

7．已知函数f(x)是定义域为R的奇函数，－2是它的一个零点，且在(0，＋∞)上是增函数，则该函数有______个零点，这几个零点的和等于______． 8．函数f(x)＝ln x－x＋2的零点个数为________．

9．根据表格中的数据，可以判定方程ex－x－2＝0的一个实根所在的区间为(k，k＋1)(k∈N)，则k的值为________．

x 0 1 2 3 －1 ex 0.37 1 2.72 7.39 20.09 1 2 3 4 5 x＋2 三、解答题

10．证明：方程x4－4x－2＝0在区间[－1,2]内至少有两个实数解．

11．关于x的方程mx2＋2(m＋3)x＋2m＋14＝0有两实根，且一个大于4，一个小于4，求m的取值范围．

3

2

能力提升

?x2＋bx＋c，x≤0，?

12．设函数f(x)＝?若f(－4)＝f(0)，f(－2)＝－2，则方程f(x)＝x的

?2， x>0，?

解的个数是( )

A．1 B．2 C．3 D．4

13．若方程x2＋(k－2)x＋2k－1＝0的两根中，一根在0和1之间，另一根在1和2之间，求k的取值范围．

1．方程的根与方程所对应函数的零点的关系 (1)函数的零点是一个实数，当自变量取该值时，其函数值等于零． (2)根据函数零点定义可知，函数f(x)的零点就是方程f(x)＝0的根，因此判断一个函数是否有零点，有几个零点，就是判断方程f(x)＝0是否有实根，有几个实根． (3)函数F(x)＝f(x)－g(x)的零点就是方程f(x)＝g(x)的实数根，也就是函数y＝f(x)的图象与y＝g(x)的图象交点的横坐标． 12．并不是所有的函数都有零点，如函数y＝. x3．对于任意的一个函数，即使它的图象是连续不断的，当它通过零点时，函数值也不一定变号．如函数y＝x2有零点x0＝0，但显然当它通过零点时函数值没有变号．

第三章 函数的应用 §3.1 函数与方程

3．1.1 方程的根与函数的零点

知识梳理

1．2 1 0 2 1 2.使f(x)＝0的实数x 3.有实数根 与x轴有交点 有零点 4.连续不断 f(a)·f(b)<0 有零点 f(c)＝0 作业设计

1．C [方程ax2＋bx＋c＝0中，∵ac<0，∴a≠0， ∴Δ＝b2－4ac>0，

即方程ax2＋bx＋c＝0有2个不同实数根， 则对应函数的零点个数为2个．] 2．C [对于选项A，可能存在根； 对于选项B，必存在但不一定唯一； 选项D显然不成立．]

3．A [∵a≠0,2a＋b＝0，

a1

∴b≠0，＝－. b2

a1

令bx2－ax＝0，得x＝0或x＝＝－.]

b2

x

4．C [∵f(x)＝e＋x－2， f(0)＝e0－2＝－1<0， f(1)＝e1＋1－2＝e－1>0， ∴f(0)·f(1)<0，

∴f(x)在区间(0,1)上存在零点．]

5．C [x≤0时，令x2＋2x－3＝0，解得x＝－3. x>0时，f(x)＝ln x－2在(0，＋∞)上递增， f(1)＝－2<0，f(e3)＝1>0，∵f(1)f(e3)<0 ∴f(x)在(0，＋∞)上有且只有一个零点． 总之，f(x)在R上有2个零点．]

6．A [设f(x)＝ax3＋bx2＋cx＋d，则由f(0)＝0可得d＝0，f(x)＝x(ax2＋bx＋c)＝ax(x－1)(x－2)?b＝－3a，又由x∈(0,1)时f(x)>0，可得a>0，∴b<0.] 7．3 0

解析 ∵f(x)是R上的奇函数，∴f(0)＝0，又∵f(x)在(0，＋∞)上是增函数，由奇函数的对称性可知，f(x)在(－∞，0)上也单调递增，由f(2)＝－f(－2)＝0.因此在(0，＋∞)上只有一个零点，综上f(x)在R上共有3个零点，其和为－2＋0＋2＝0. 8．2

解析 该函数零点的个数就是函数y＝ln x与y＝x－2图象的交点个数．在同一坐标系中作出y＝ln x与y＝x－2的图象如下图：

由图象可知，两个函数图象有2个交点，即函数f(x)＝ln x－x＋2有2个零点． 9．1

解析 设f(x)＝e2－(x＋2)，由题意知f(－1)<0，f(0)<0，f(1)<0，f(2)>0，所以方程的一个实根在区间(1,2)内，即k＝1.

10．证明 设f(x)＝x4－4x－2，其图象是连续曲线．

因为f(－1)＝3>0，f(0)＝－2<0，f(2)＝6>0. 所以在(－1,0)，(0,2)内都有实数解．

从而证明该方程在给定的区间内至少有两个实数解． 11．解 令f(x)＝mx2＋2(m＋3)x＋2m＋14.

?m>0?m<0?依题意得或?， f?4?<0??f?4?>0

???m>0?m<019?即或?，解得－

13?26m＋38<0?26m＋38>0??

12．C [由已知?

?16－4b＋c＝c，?

?b＝4，?得?

??4－2b＋c＝－2，c＝2.??

2

??x＋4x＋2，x≤0，

∴f(x)＝?

?2， x>0.?

当x≤0时，方程为x2＋4x＋2＝x，

即x2＋3x＋2＝0， ∴x＝－1或x＝－2； 当x>0时，方程为x＝2， ∴方程f(x)＝x有3个解．]

13．解 设f(x)＝x2＋(k－2)x＋2k－1.

∵方程f(x)＝0的两根中，一根在(0,1)内，一根在(1,2)内， 2k－1>0f?0?>0????

∴?f?1?<0，即?1＋k－2＋2k－1<0???f?2?>0?4＋2k－4＋2k－1>012∴

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