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1、 精品資料
§2.5 函數(shù)與方程
2.5.1 函數(shù)的零點
課時目標(biāo) 1.能夠結(jié)合二次函數(shù)的圖象判斷一元二次方程根的存在性及根的個數(shù),理解二次函數(shù)的圖象與x軸的交點和相應(yīng)的一元二次方程根的關(guān)系.2.理解函數(shù)零點的概念以及函數(shù)零點與方程根的聯(lián)系.3.掌握函數(shù)零點的存在性定理.
1.函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與x軸的交點和相應(yīng)的ax2+bx+c=0(a≠0)的根的關(guān)系
函數(shù)圖象
判別式
Δ>0
Δ=0
Δ<0
與x軸交
點個數(shù)
方程的根
2、無解
2.函數(shù)的零點
一般地,我們把使函數(shù)y=f(x)的值為0的實數(shù)x稱為函數(shù)y=f(x)的______.
3.函數(shù)y=f(x)的零點就是方程f(x)=0的________,也就是函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸的交點的______.
4.方程f(x)=0有實數(shù)根
?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有______
?函數(shù)y=f(x)有______.
函數(shù)零點的存在性的判斷方法
若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條不間斷的曲線,且f(a)·f(b)<0,則函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上有零點.
一、填空題
1.二次函數(shù)y=ax2+bx+c中,a
3、3;c<0,則函數(shù)的零點個數(shù)是________.
2.若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象為一條連續(xù)不斷的曲線,則下列說法不正確的是________.(填序號)
①若f(a)f(b)>0,不存在實數(shù)c∈(a,b)使得f(c)=0;
②若f(a)f(b)<0,存在且只存在一個實數(shù)c∈(a,b)使得f(c)=0;
③若f(a)f(b)>0,有可能存在實數(shù)c∈(a,b)使得f(c)=0;
④若f(a)f(b)<0,有可能不存在實數(shù)c∈(a,b)使得f(c)=0.
3.若函數(shù)f(x)=ax+b(a≠0)有一個零點為2,那么函數(shù)g(x)=bx2-ax的零點
4、是________.
4.已知函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),其部分圖象如圖所示,則這個函數(shù)的零點至少有________個.
5.函數(shù)f(x)=零點的個數(shù)為________.
6.已知函數(shù)y=ax3+bx2+cx+d的圖象如圖所示,則實數(shù)b的取值范圍是________.
7.已知函數(shù)f(x)是定義域為R的奇函數(shù),-2是它的一個零點,且在(0,+∞)上是增函數(shù),則該函數(shù)有______個零點,這幾個零點的和等于______.
8.函數(shù)f(x)=ln x-x+2的零點個數(shù)為________.
9.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以判定方程ex-x-2=0的一個實根所在的區(qū)間為(k,k+1)(k∈N
5、),則k的值為________.
x
-1
0
1
2
3
ex
0.37
1
2.72
7.39
20.09
x+2
1
2
3
4
5
二、解答題
10.證明:方程x4-4x-2=0在區(qū)間[-1,2]內(nèi)至少有兩個實數(shù)解.
11.關(guān)于x的方程mx2+2(m+3)x+2m+14=0有兩實根,且一個大于4,一個小于4,求m的取值范圍.
能力提升
12.設(shè)函數(shù)f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,則方程f(x)=x的解的個數(shù)是_______________________
6、.
13.若方程x2+(k-2)x+2k-1=0的兩根中,一根在0和1之間,另一根在1和2之間,求k的取值范圍.
1.方程的根與方程所對應(yīng)函數(shù)的零點的關(guān)系
(1)函數(shù)的零點是一個實數(shù),當(dāng)自變量取該值時,其函數(shù)值等于零.
(2)根據(jù)函數(shù)零點定義可知,函數(shù)f(x)的零點就是方程f(x)=0的根,因此判斷一個函數(shù)是否有零點,有幾個零點,就是判斷方程f(x)=0是否有實根,有幾個實根.
(3)函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)的零點就是方程f(x)=g(x)的實數(shù)根,也就是函數(shù)y=f(x)的圖象與y=g(x)的圖象交點的橫坐標(biāo).
2.并不是所有
7、的函數(shù)都有零點,如函數(shù)y=.
3.對于任意的一個函數(shù),即使它的圖象是連續(xù)不斷的,當(dāng)它通過零點時,函數(shù)值也不一定變號.如函數(shù)y=x2有零點x0=0,但顯然當(dāng)它通過零點時函數(shù)值沒有變號.
§2.5 函數(shù)與方程
2.5.1 函數(shù)的零點
知識梳理
1.2個 1個 0個 2個 1個 2.零點 3.實數(shù)根 橫坐標(biāo)
4.交點 零點
作業(yè)設(shè)計
1.2個
解析 方程ax2+bx+c=0中,∵ac<0,∴a≠0,
∴Δ=b2-4ac>0,
即方程ax2+bx+c=0有2個不同實數(shù)根,
則對應(yīng)函數(shù)的零點個數(shù)為2個.
2.①②④
解析 對于①,可能存在根;
對于
8、②,必存在但不一定唯一;
④顯然不成立.
3.0,-
解析 ∵a≠0,2a+b=0,
∴b≠0,=-.
令bx2-ax=0,得x=0或x==-.
4.4
解析 由圖象可知,當(dāng)x>0時,函數(shù)至少有2個零點,因為偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,故此函數(shù)的零點至少有4個.
5.2
解析 x≤0時,令x2+2x-3=0,解得x=-3.
x>0時,f(x)=ln x-2在(0,+∞)上遞增,
f(1)=-2<0,f(e3)=1>0,∴f(1)f(e3)<0,
∴f(x)在(0,+∞)上有且只有一個零點.
綜上,f(x)在R上有2個零點.
6.(-∞,0
9、)
解析 設(shè)f(x)=ax3+bx2+cx+d,則由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)時f(x)>0,可得a>0,∴b<0.
7.3 0
解析 ∵f(x)是R上的奇函數(shù),∴f(0)=0,又∵f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),由奇函數(shù)的對稱性可知,f(x)在(-∞,0)上也單調(diào)遞增,由f(2)=-f(-2)=0.因此在(0,+∞)上只有一個零點,綜上f(x)在R上共有3個零點,其和為-2+0+2=0.
8.2
解析 該函數(shù)零點的個數(shù)就是函數(shù)y=ln x與y=x-2圖象的交點個數(shù).在同一坐標(biāo)
10、系中作出y=ln x與y=x-2的圖象如下圖:
由圖象可知,兩個函數(shù)圖象有2個交點,即函數(shù)f(x)=ln x-x+2有2個零點.
9.1
解析 設(shè)f(x)=e2-(x+2),由題意知f(-1)<0,f(0)<0,f(1)<0,f(2)>0,所以方程的一個實根在區(qū)間(1,2)內(nèi),即k=1.
10.證明 設(shè)f(x)=x4-4x-2,其圖象是連續(xù)曲線.
因為f(-1)=3>0,f(0)=-2<0,f(2)=6>0.
所以在(-1,0),(0,2)內(nèi)都有實數(shù)解.
從而證明該方程在給定的區(qū)間內(nèi)至少有兩個實數(shù)解.
11.解 令f(x)=mx2+2(m+3)x+2m+14.
依題意得或,
即或,解得-<m<0.
12.3
解析 由已知得
∴f(x)=
當(dāng)x≤0時,方程為x2+4x+2=x,
即x2+3x+2=0,
∴x=-1或x=-2;
當(dāng)x>0時,方程為x=2,
∴方程f(x)=x有3個解.
13.解 設(shè)f(x)=x2+(k-2)x+2k-1.
∵方程f(x)=0的兩根中,一根在(0,1)內(nèi),一根在(1,2)內(nèi),
∴,即
∴<k<.