1、利用函数性质判定方程解的存在性【学习目标】1学习函数零点的概念,领会方程的根与函数零点之间的关系,提升直观想象素养。2通过结合图像与解函数零点问题,培养数学抽象、数学运算素养。【学习重难点】1了解函数零点的概念,领会方程的根与函数零点之间的关系。(易混点)2掌握函数零点存在的判定方法。(重点)3能结合图像求解零点问题。(难点)【学习过程】一、预习提问思考:(1)函数的零点是点吗?(2)若f(a)f(b)0,则yf(x)在区间(a,b)内一定没有零点吗?提示 (1)不是点,是数。(2)不一定,如yx21,在区间(2,2)上有两个零点。二、合作探究求函数的零点【例1】 判断下列函数是否存在零点,如
2、果存在,请求出。(1)f(x);(2)f(x)x22x4;(3)f(x)2x3;(4)f(x)1log3x。【答案】(1)令0,解得x3,所以函数f(x)的零点是3(2)令x22x40,由于2244120,所以方程x22x40无解,所以函数f(x)x22x4不存在零点。(3)令2x30,解得xlog23,所以函数f(x)2x3的零点是log23(4)令1log3x0,解得x3,所以函数f(x)1log3x的零点是3判断零点所在的区间【例2】 (1)已知函数f(x)的图像是连续不断的,有如下x,f(x)的对应值表:x123456f(x)15107645则函数f(x)在区间1,6上的零点至少有(
3、)A2个 B3个C4个 D5个(2)函数f(x)ln x的零点所在的大致区间是( )A(1,2) B(2,3)C和(3,4) D(e,)【答案】(1)B (2)B (1)由已知数表可知f(2)f(3)10(7)0,f(3)f(4)(7)60,f(4)f(5)6(4)0,故函数f(x)在(2,3),(3,4),(4,5)上分别存在零点,故至少有3个零点。(2)f(1)20,f(2)ln 210,在(1,2)内f(x)无零点,A错;又f(3)ln 30,f(2)f(3)0,f(x)在(2,3)内有零点。【母题探究】1(变条件)已知函数f(x)x3x1仅有一个正零点,则此零点所在区间是( )A(3,
4、4) B(2,3)C(1,2) D(0,1)2(变结论)探究1中,函数yf(x)有负零点吗?【答案】1C 因为f(1)10,所以f(1)f(2)0,所以f(x)在区间(1,2)内至少有一个零点,又f(x)仅有一个正零点,故选C2解 当x1时,f(x)x3x1x(x21)11,当1x0时,f(x)x3x1x3(x1)(x1)0,综上知,当x0时,f(x)0时,令2ln x0,解得xe2,所以已知函数有两个零点,故选B(2)因为f(1)2,f(2)ln 210;所以f(1)f(2)0.又f(x)ln xx23的图像在(1,2)上是不间断的,所以f(x)在(1,2)上必有零点。又f(x)在(0,)上
5、是递增的,所以零点只有1个。【学习小结】(1)函数的零点:定义:函数f(x)的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点。方程的根、函数的图像、函数的零点三者之间的联系。(2)函数零点的判定定理:若函数yf(x)在闭区间a,b上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号相反,即f(a)f(b)0,则在区间(a,b)内,函数yf(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)0在区间(a,b)内至少有一个实数解。【精炼反馈】1思考辨析(1)零点即函数yf(x)的图像与x轴的交点。( )(2)若方程f(x)0有两个不等实根x1,x2,则函数yf(x)有两个零点。( )(3)若函数yf(x)在区间(a,
6、b)上有零点,则一定有f(a)f(b)0.( )2yx1的图像与x轴的交点坐标及其零点分别是( )A1,(1,0) B(1,0),0C(1,0),1 D1,13若函数f(x)唯一的零点在区间(1,3)或(1,4)或(1,5)内,则函数f(x)的零点在(1,2)或(2,3)内;函数f(x)在(3,5)内无零点;函数f(x)在(2,5)内有零点;函数f(x)在(2,4)内不一定有零点;函数f(x)的零点必在(1,5)内。以上说法错误的是_(将序号填在横线上)。4判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出。(1)y;(2)yx22x4;(3)y1log5x。【答案】1(1)(2)(3)2C由yx10,得x1,故交点坐标为(1,0),零点是13由于三个区间是包含关系,而(1,5)范围最大,零点位置可能在区间(1,5)的任何一个子区间内,错误。4解 (1)令y0,得0,无解。故函数不存在零点。(2)令y0,得x22x40,444120.故函数不存在零点。(3)令y0,得1log5x0,log5x1,解得x5故函数的零点为5