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简介:
以下为课件内提取的文本内容,仅供参考: 斐波那契是13世纪欧洲著名的数学家,他是意大利人。1202年出版的他的著作《算盘书》向欧洲人介绍了东方数学。这部书1228年修订本中引入了一个“兔子问题”。该题要求计算由一对兔子开始,一年后能繁殖多少对兔子。题中假定,一对兔子每一个月可以生一对小兔,而小兔出生的第二个月就能生新的小兔,这样开始时是一对,一月后成为2对,两月后3对,三个月后5对,……每个月的兔子对数排成一个数列:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,…… 3.1.1方程的根与函数的零点 问题1 观察下表(一),说出表中一元二次方程的实数根与相应的二次函数图象与x轴的交点的关系。 没有交点 (1,0) x2-2x+3=0 x2-2x+1=0 (-1,0),(3,0) x2-2x-3=0 1.方程根的个数就是函数图象与x轴交点的个数.。 结 论: 无实数根 x1=x2=1 x1=-1,x2=3 y=x2-2x+3 y=x2-2x+1 y=x2-2x-3 图象与x轴的交点 函数的图象 一元二次方程 方程的根 二次函数 2.方程的实数根就是函数图象与x轴交点的横坐标。 方程ax2 +bx+c=0 (a≠0)的根 函数y= ax2 +bx +c(a≠0)的图象 判别式△ = b2-4ac △>0 △=0 △<0 函数的图象 与 x 轴的交点 有两个相等的 实数根x1 = x2 没有实数根 (x1,0) , (x2,0) (x1,0) 没有交点 两个不相等 的实数根x1 、x2 1.方程根的个数就是函数图象与x轴交点的个数.。 2.方程的实数根就是函数图象与x轴交点的横坐标。 结论 问题2 若将上面特殊的一元二次方程推广到一般的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)及相应的二次函数y= ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的关系,上述结论是否仍然成立?(观察表二) 对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数 y=f(x)的零点。 方程f(x)=0有实数根 函数零点的定义: 等价关系 观察二次函数f(x)=x2-2x-3的图象: [-2,1] ; f(-2)>0 f(1)<0 f(-2)·f(1)<0; (-2,1)有零点;x2-2x-3=0有一个根 x=-1 [2,4]; f(2)<0 f(4)>0 f(2)·f(4)<0; (2,4)有零点;x2-2x-3=0有一个根 x=3 观察对数函数f(x)=lgx的图象: [0.5 , 1.5]; f(0.5)<0 f(1.5)>0 f(0.5)·f(1.5)<0; (0.5 , 1.5) 有零点;lgx=0有一个根 x=1
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续 不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函 数y=f(x)在区间(a,b) 内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根。 注:只要满足上述两个条件,就能判断函数在指定区间内存在零点。 由表3-1和图3.1—3可知 f(2)<0,f(3)>0, 即f(2)·f(3)<0, 说明这个函数在区间(2,3)内 有零点。 由于函数f(x)在定义域 (0,+∞)内是增函数,所以 它仅有一个零点。 解:用计算器或计算机作出x、f(x)的对应值表(表3-1) 和图象(图3.1—3) -4 -1.3069 1.0986 3.3863 5.6094 7.7918 9.9459 12.0794 14.1972 例题1 求函数f(x)=lnx+2x-6的零点个数。 1(1)解:令f(x)=-x2+3x+5, 作出函数f(x)的图象,如下: 它与x轴有两个交点,所以方程-x2+3x+5=0有两个不相等的实数根。 1(1) -x2+3x+5=0 1.利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根: 练习: 1(2)解:2x(x-2)=-3可化为 2x2-4x+3=0,令f(x)= 2x2-4x +3 , 作出函数f(x)的图象,如下: 它与x轴没有交点,所以方程2x(x-2)=-3无实数根。 1(2) 2x(x-2)=-3 2(1)解:作出函数的图象,如下: 因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0, 所以f(x)= -x3-3x+5在区间(1, 1.5) 上有零点。又因为f(x)是(-∞,+∞) 上的减函数,所以在区间(1, 1.5)上有 且只有一个零点。 2(1) f(x)= -x3-3x+5 2.利用函数的图象,指出下列函数零点所在的大致区间: 2(2)解:作出函数的图象,如下: 因为f(3)=-3<0,f(4)≈2.545>0,所以f(x)= 2x · ln(x-2)-3在区间(3,4)上有零点。又因为 f(x) =2x · ln(x-2)-3是(2,+∞)上的增函数, 所以在区间(3,4)上有且只有一个零点。 2(2) f(x)=2x · ln(x-2)-3 1(3)解:x2 =4x-4可化为x2-4x +4=0,令f(x)= x2-4x+4,作出 函数f(x)的图象,如下: 它与x轴只有一个交点,所以方程x2 =4x-4有两个相等的实数根。 1(3) x2 =4x-4 1(4)解:5x2 +2x=3x2 +5可化为 2x2 +2x-5=0,令f(x)=2x2+ 2x-5 , 作出函数f(x)的图象, 如下: 它与x轴有两个交点,所以 方程5x2 +2x=3x2 +5有两个不 相等的实数根。 1(4) 5 x2 +2x=3 x2 +5 2(3)解:作出函数的图象,如下: 因为f(0)≈-3.63<0,f(1) =1>0,所以f(x)= ex-1+4x-4 在区间(0,1)上有零点。又因 为f(x) = ex-1+4x-4是(-∞ , +∞)上的增函数,所以在 区间(0,1)上有且只有一个零 点。 2(3) f(x)=ex-1+4x-4 2(4)解:作出函数的图象,如下: 因为f(-4)=-4<0,f(- 3)=15>0, f(-2)=-2<0,f(2)=-70<0, f(3)=3>0, 所以f(x)= 3(x+2)(x - 3)(x+4)+x 在区间 (-4,-3 )、 (-3,-2,)、 (2,3 )上各有 一个零点。 2(4) f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x 【变式引申】 1、若函数f(x)=x2+ax+b的零点是2和-4,求a,b的值。 2、若二次函数f(x)=x2+mx+3有唯一零点,则m的值和零点分别是多少? 3、若函数y=ax2-x-1只有一个零点,求a的值。 小结与思考 函数零点的定义 等价关系 函数的零点或相应方程的 根的存在性以及个数的判断 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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