高中必修课_数学辅导03.doc
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第三章 函数的应用
第一节 函数与方程
一、重点
⑴函数与方程的关系、函数与方程思想;
⑵零点的概念及存在性的判定;
⑶二分法求方程的近似解;
⑷函数建模。
二、难点
⑴函数与方程的关系、函数与方程思想;
⑵零点的确定;
⑶函数建模。
三、重要概念
1、零点:对于函数,把使成立的实数叫做函数的零点。
2、二分法:对于在区间,上连续不断·的函数,通过不断地把函数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。
四、知识点
1、函数零点的意义
函数的零点就是方程实数根,亦即函数的图象与轴交点的横坐标。即:方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点。
2、函数零点的性质
⑴从“数”的角度看:即是使的实数;
⑵从“形”的角度看:即是函数的图象与轴交点的横坐标;
⑶若函数的图象在处与轴相切,则零点通常称为不变号零点;
⑷若函数的图象在处与轴相交,则零点通常称为变号零点。
3、二次函数的零点的判定
⑴△>0,方程有两不等实根,二次函数的图象与轴有两个交点,二次函数有两个零点;
⑵△=0,方程有两相等实根(二重根),二次函数的图象与轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点;
⑶△<0,方程无实根,二次函数的图象与轴无交点,二次函数无零点。
4、函数方程思想的本质
⑴方程的解”“函数的图象与轴交点的横坐标”;
⑵“方程的解”“函数的图象与的图象交点的横坐标。
5、函数零点(方程的根)的存在性定理
如果函数在区间 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间内有零点,即存在,使得,这个也就是方程的根。
注:①若恒成立,则没有零点;②函数零点(方程的根)的存在性定理又叫在区间内有零点的充分不必要条件。
5、一元二次函数的零点、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集之间的关系
注意:为了方便,在解一元二次不等式和一元二次方程时,把二次项系数化为正数:
⑴恒成立,
恒成立
⑵的解集为R
的解集为R
6、给定精度,用二分法求函数的零点近似值的步骤
⑴确定区间,,验证·,给定精度;
⑵求区间,的中点;
⑶计算:
①若=,则就是函数的零点;
②若·,则令=(此时零点);
③若·,则令=(此时零点);
⑷判断是否达到精度,即若,则得到零点零点值(或);否则重复步骤2-4,直到区间,,函数的零点总位于区间,上,当和按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数的近似零点,计算终止。这时函数的近似零点满足给定的精确度。
⑸需要注意两方面的问题:
Ⅰ.用二分法求曲线交点的坐标要注意两个问题
①曲线交点坐标即为方程组的解,从而转化为求方程的根.
②求曲线和的交点的横坐标,实际上就是求函数的零点,即求方程的根。
Ⅱ.关于用二分法求函数的零点近似值的步骤须注意的问题:
①第一步中要使:A:区间长度尽量小;B:的值比较容易计算且;
②根据函数的零点与相应方程根的关系,求函数的零点与求相应方程根是等价的。对于求方程的根,可以构造函数,函数的零点即方程的根。
7、二次函数的基本性质
⑴二次函数的三种表示法:y=ax2+bx+c;y=a(x-x1)(x-x2);y=a(x-x0)2+n。a0,f(x)p,qm,令x0= (p+q):
若-p,则f(p)=m,f(q)=Mp≤-x0,则f(-)=m,f(q)=Mx0≤-q,则f(p)=M,f(-)=m-≥q,则f(p)=M,f(q)=mf(x)=ax2+bx+c=0的实根分布及条件:
①方程f(x)=0的两根中一根比r大,另一根比r小a·f(r)0;
②二次方程f(x)=0的两根都大于r
③二次方程f(x)=0在区间(p,q)f(x)=0在区间(p,q)f(p)·f(q)0,或f(p)=0(检验)或f(q)=0(检验)检验另一根若在(p,q)内成立。
3、二分法是求方程根的近似值的计算方法,要注意“精确度”和“精确到”的不同要求。
4、恒成立问题常用“分离系数法”转化为函数的最值问题求解。
5、二次函数问题通常利用二次方程、二次 不等式之间的关系来处理,从而使方程问题函数化, 函数问题方程化,体现了函数与方程的思想。
6、在解决数学建模的有关问题时,一定要弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;将文字语言翻译成数学语言,再变换成符号语言,进而根据题意列出相应的等式求解,将用数学方法得到的结论还原为实际问题,切记所求结论要符合客观实际。
常见重要的数学模型有:⑴二次函数解决有关最值问题;
⑵分式函数模型:y=x + (x≠0)y=N(H+p)x的模型解决有关增长率及利息等问题。
7、在解决函数与方程的有关问题时,常常利用数形结合思想进行解答。
七、举例
题型一:方程的根与函数零点
1、求函数的零点
[例1] 求函数的零点.
[解题思路]求函数的零点就
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