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241函数的零点教案
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§2.4 函数与方程
2.4.1 函数的零点
【学习要求】
1.了解函数零点的概念,会求函数的零点;
2.会判定二次函数零点的个数;
3.熟悉函数零点的性质,理解函数零点与方程根的关系.
【学法指导】
通过函数零点概念的建立,感知函数与方程的密切联系,进一步加深对函数方程思想的理解,同时体验数学中的转化思想的意义和价值.
填一填:知识要点、记下疑难点
1.零点的定义:一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的值 等于零 ,即 f(α)=0 ,则α叫做这个函数的零点,我们也把一个函数的图象与 x轴交点 的横坐标叫做这个函数的零点.函数y=f(x)有零点?函数y=f(x)的图象与x轴有 交点 ?方程f(x)=0有 实数根 .
2.二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的零点.
当Δ=b2-4ac0时,二次函数有_2_个零点;
Δ=b2-4ac=0时,二次函数有_1_个零点;
Δ=b2-4ac0时,二次函数有_0_个零点.
3.如果函数y=f(x)在实数集R上有零点a,b (ab),当函数的图象通过零点且穿过x轴时,函数值_变号,并在区间(-∞,a)、(a,b)、(b,+∞)上所有函数值保持同号.
研一研:问题探究、课堂更高效
[问题情境] 下图是某地气象局测得当地一天的一张气温变化模拟函数图(即一个连续不间断的函数图象),由于图象中有一段被墨水污染了,有人想了解一下当天7时到11时之间有无可能出现温度是0摄氏度,你能帮助他做出正确判断吗?
探究点一 函数零点的定义
导引 考察下列一元二次方程与对应的二次函数:
(1)方程x2-2x-3=0与函数y=x2-2x-3;
(2)方程x2-2x+1=0与函数y=x2-2x+1;
(3)方程x2-2x+3=0与函数y=x2-2x+3.
问题1 你能列表表示出方程的根,函数的图象及图象与x轴的交点坐标吗?
答 :略
问题2 “导引”中方程的根与对应函数图象与轴的交点有怎样的关系?
答: 方程根的个数与对应函数与x轴交点的个数相同,方程的根是函数与x轴交点的横坐标.
问题3 在“导引”中,当x的值为-1,3时,函数y=x2-2x-3的值为0,我们把-1,3叫做函数y=x2-2x-3的零点,那么如何定义函数f(x)的零点?
答:一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的值等于??,即f(α)=0,则α叫做这个函数的零点.在坐标系中表示图象与x轴的公共点的是(α,0)点.
问题4 函数y=f(x)有零点可等价于哪些说法?
答:函数y=f(x)有零点?函数y=f(x)的图象与x轴有交点?方程f(x)=0有实数根.
问题5 函数的零点与函数图象上的点有什么区别?
答:函数的零点不是点,是函数值为0时对应的自变量的值,也是函数图象与x轴交点的横坐标;函数图象上的点可用有序实数对表示,而函数的零点只用一个实数表示.
例1 已知函数y=ax2+bx+c,若ac0,则函数f(x)的零点个数有 ( )
A.0 B.1 C.2 D.不确定
解析: 因为ac0,所以Δ=b2-4ac0, 所以函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点,
即函数f(x)的零点个数为2.
小结: 求函数的零点或判断零点的个数除了利用零点的定义外,还经常利用其等价结论.
跟踪训练1 函数y=x2-2x-8的零点是 ( )
A.(-2,0),(4,0) B.(-2,0) C.(4,0) D.-2和4
解析: 函数y=x2-2x-8对应的方程为x2-2x-8=0,
而方程x2-2x-8=0有两个实数根,x1=-2,x2=4, 由于函数零点就是对应方程的根,所以D选项正确.
探究点二 函数零点的性质
问题1 二次函数f(x)=x2-2x-3的零点是什么,画出函数f(x)的图象观察函数零点把x轴分成哪几部分?函数f(x)在各部分的函数值的符号有什么特点?
答: 由x2-2x-3=0,解得x1=-1,
x2=3,即函数的零点为-1,3.画出函数f(x)的图象如右图,发现函数
零点把x轴分成(-∞,-1),(-1,3),(3,+∞).
当x∈(-1,3)时,y0;当x∈(-∞,-1)∪(3,+∞)时,y0.
问题2 观察f(x)=x2-2x-3的图象,指出函数值的符号在函数零点附近发生怎样的变化?
答: 当函数的图象通过零点且穿过x轴时,函数值变号.
问题3 二次函数f(x)=x2-2x-3在区间(-2,1)上有零点x=-1,而f(-2)0,f(1)0,即f(-2)·f(1)0,在
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