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高一数学教案:利用函数性质判定方程解的存在

时间:2017-10-25 编辑:金明 手机版

  目标:

  1.让学生熟练掌握二次函数的图象,并会判断一元二次方程根的存在性及根的个数 ;

  2.让学生了解函数的零点与方程根的联系 ;

  3.让学生认识到函数的图象及基本性质(特别是单调性)在确定函数零点中的作用 ;

  4。培养学生动手操作的能力 。

  二、教学重点、难点

  重点:零点的概念及存在性的判定;

  难点:零点的确定。

  三、复习引入

  例1:判断方程 x2-x-6=0 解的存在。

  分析:考察函数f(x)= x2-x-6, 其

  图像为抛物线容易看出,f(0)=-60,

  f(4)0,f(-4)0

  由于函数f(x)的图像是连续曲线,因此,

  点B (0,-6)与点C(4,6)之间的那部分曲线

  必然穿过x轴,即在区间(0,4)内至少有点

  X1 使f(X1)=0;同样,在区间(-4,0) 内也至

  少有点X2,使得f( X2)=0,而方程至多有两

  个解,所以在(-4,0),(0,4)内各有一解

  定义:对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数 x叫函数y=f(x)的零点

  抽象概括

  y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标叫做该函数的零点,即f(x)=0的解。

  若y=f(x)的图像在[a,b]上是连续曲线,且f(a)f(b)0,则在(a,b)内至少有一个零点,即f(x)=0在 (a,b)内至少有一个实数解。

  f(x)=0有实根(等价与y=f(x))与x轴有交点(等价与)y=f(x)有零点

  所以求方程f(x)=0的根实际上也是求函数y=f(x)的零点

  注意:1、这里所说若f(a)f(b)0,则在区间(a,b)内方程f(x)=0至少有一个实数解指出了方程f(x)=0的实数解的存在性,并不能判断具体有多少个解;

  2、若f(a)f(b)0,且y=f(x)在(a,b)内是单调的,那么,方程f(x)=0在(a,b)内有唯一实数解;

  3、我们所研究的大部分函数,其图像都是连续的曲线;

  4、但此结论反过来不成立,如:在[-2,4]中有根,但f(-2)0, f(4) 0,f(-2) f(4)

  5、缺少条件在[a,b]上是连续曲线则不成立,如:f(x)=1/ x,有f(-1)xf(1)0但没有零点。

  四、知识应用

  例2:已知f(x)=3x-x2 ,问方程f(x)=0在区间[-1,0]内没有实数解?为什么?

  解:f(x)=3x-x2的图像是连续曲线, 因为

  f(-1)=3-1-(-1)2 =-2/30, f(0)=30-(0)2 =-10,

  所以f(-1) f(0) 0,在区间[-1,0]内有零点,即f(x)=0在区间[-1,0]内有实数解

  练习:求函数f(x)=lnx+2x-6 有没有零点?

  例3 判定(x-2)(x-5)=1有两个相异的实数解,且有一个大于5,一个小于2。

  解:考虑函数f(x)=(x-2)(x-5)-1,有

  f(5)=(5-2)(5-5)-1=-1

  f(2)=(2-2)(2-5)-1=-1

  又因为f(x)的图像是开口向上的抛物线,所以抛物线与横轴在(5,+)内有一个交点,在( -,2)内也有一个交点,所以方程式(x-2)(x-5)=1有两个相异数解,且一个大于5,一个小于2。

  练习:关于x的方程2x2-3x+2m=0有两个实根均在[-1,1]内,求m的取值范围。

  五、课后作业

  p133第2,3题

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