§3.1 函数与方程
1.函数零点的概念
对于函数y=f(x) (x∈D),我们把使f(x)=0成立的实数x叫做函数y=f(x) (x∈D)的零点.注意以下两点:
(1)方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(2)函数零点的求法:
代数法:求方程f(x)=0的实数根;
几何法:对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.
2.函数零点的判断
一般地,如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是f(x)=0的根.我们不妨把这一结论称为零点存在性定理.
对函数零点存在性定理的理解
(1)并不是所有的函数都有零点,如函数y=.
(2)函数y=f(x)如果满足:①函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,②f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.
(3)对于有些函数,即使它的图象是连续不断的,当它通过零点时,函数值也不一定变号.如函数y=x2有零点x0=0,但显然函数值没有变号.但是,对于任意一个函数,相邻的两个零点之间所有的函数值保持同号.
(4)函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且在区间(a,b)上单调,若f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在(a,b)内有且只有一个零点.
但要注意:如果函数y=f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的曲线,且x0是函数在这个区间上的一个零点,却不一定有f(a)·f(b)<0.
3.二分法
所谓二分法,就是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.
用二分法求函数零点近似值的注意点
(1)在第一步中要使:
①区间[a,b]的长度尽量小;
②f(a)、f(b)的值比较容易计算,且f(a)·f(b)<0.
(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的根是等价的.对于求方程f(x)=g(x),可以构造函数F(x)=f(x)-g(x),函数F(x)的零点即为方程f(x)=g(x)的根.
题型一 判断零点所在区间
根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个根所在的区间是________.
x -1 0 1 2 3