函数的应用
一、方程的根与函数的零点
1、函数零点的概念:对于函数yf(x)(xD),把使f(x)0成立的实数x叫做函数yf(x)(xD)的零点。
2、函数零点的意义:函数yf(x)的零点就是方程f(x)0实数根,亦即函数yf(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yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(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yf(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ykx(k0)仅有一个零点。
kx③一次函数ykxb(k0)仅有一个零点。 ④二次函数yax2bxc(a0).
②反比例函数y(k0)没有零点。
(1)△>0,方程ax2bxc0(a0)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ax2bxc0(a0)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ax2bxc0(a0)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yax(a0,且a1)没有零点。
⑥对数函数ylogax(a0,且a1)仅有一个零点1.
⑦幂函数yx,当n0时,仅有一个零点0,当n0时,没有零点。
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fx转化成fx0,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fx零点的个数。
6、选择题判断区间a,b上是否含有零点,只需满足fafb0。
试判断方程x4x22x10在区间[0,2]内是否有实数解并说明理由。
7、确定零点在某区间a,b个数是唯一的条件是:①
fx在区间上连续,且fafb0②在区间a,b上单
调。
求函数f(x)2xlg(x1)2的零点个数。
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xx0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xx0处与x轴相交,则零点x0通常称为变号零点.
一元二次方程根的分布讨论
一元二次方程根的分布的基本类型
2设一元二次方程axbxc0(a0)的两实根为x1,x2,且x1x2.
k为常数,则一元二次方程根的k分布(即x1,x2相对于k的位置)或
根在区间上的分布主要有以下基本类型:
表一:(两根与0的大小比较)
分布情况大致图象(a0 两个负根即两根都小于0 两个正根即两根都大于0 一正根一负根即一个根小于0,一个大于0x10x2 x10,x20 x10,x20 ) 得出的结论大致图象(a0 0b02af00 0b02af00 f00 )得出的结论(不讨论a 0b02af00 0b02af00 0b02aaf00 f00 ) 综合结论 0b02aaf00 af00 表二:(两根与k的大小比较)
况 分布情大致图象(两根都小于k即 x1k,x2k 两根都大于k即 x1k,x2k 一个根小于k,一个大于k即x1kx2 kk ka0)得出的结论 0bk2afk0 0bk2afk0 fk0 大致图象(a0)得出的结论 0bk2afk0 0bk2afk0 0bk2aafk0 fk0 )(不讨论综合结论 0bk2aafk0 afk0 表三:(根在区间上的分布)
分布情况大致图象(a0 两根都在m,n内 两根有且仅有一根在m,n内(有两种情况,只画了一种) 一根在m,n内,另一根在p,q内,mnpq )得出的结论 0fm0fn0bmn2a fmfn0 fm0fn0fmfn0fp0fq0fpfq0 或大致图象(a0)得出的结论论(不讨
0fm0fn0bmn2a fmfn0 ffffm0n0p0fmfn0q0或fpfq0 fmfn0fpfq0 论)综合—————— 结fmfn0 (1)关于x的方程x22(m3)x2m140有两个实根,且一个大于1,一个小于1,求m的取值范围
(2)关于x的方程x2(m3)x2m140有两实根在
2[0,4]内,求m的取值范围
(3)关于x的方程mx22(m3)x2m140有两个实根,且一个大于4,一个小于4,求m的取值范围
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yf(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):
①若f(x1)=0,则x1就是函数的零点;
②若f(a)f(x1)<0,则令b=x1(此时零点x0(a,x1)); ③若f(x1)f(b)<0,则令a=x1(此时零点x0(x1,b)); (4)判断是否达到精度;即若|ab|,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;
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.
13、函数的模型
收集数画散点不符合实选择函数求函数模符合实际
检验 14、根据散点图设想比较接近的可能的函数模型: 一次函数模型:f(x)kxb(k0); 二次函数模型:g(x)ax2bxc(a0); 幂函数模型:h(x)axb(a0);
指数函数模型:l(x)abxc(a0,b>0,b1)
利用待定系数法求出各解析式,并对各模型进行分析评价,选出合适的函数模型
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