張敏
【內(nèi)容摘要】函數(shù)的圖像與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)稱為這個(gè)函數(shù)的零點(diǎn).由此知,從“形”的角度來理解,函數(shù)的零點(diǎn)就是函數(shù)的圖像與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo);從“數(shù)”的角度來理解,函數(shù)f(x)的零點(diǎn)就是方程f(x)=0的解.
【關(guān)鍵詞】函數(shù) 解讀
一、函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)
因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的圖像與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù),就是方程f(x)=0的解的個(gè)數(shù),也就是函數(shù)f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),所以要確定函數(shù)f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)有如下兩個(gè)途徑:①結(jié)合函數(shù)f(x)的圖像與橫軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)確定結(jié)論;②借助方程f(x)=0的解的個(gè)數(shù)確定結(jié)論。
二、函數(shù)零點(diǎn)的存在性
若函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上的圖像是連續(xù)曲線,并且在區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值符號(hào)相反,即f(a)·f(b)<0,則在區(qū)間(a,b)內(nèi)函數(shù)y=f(x)至少有一個(gè)零點(diǎn),即相應(yīng)的方程f(x)=0在區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一個(gè)實(shí)數(shù)解。
上述理論依據(jù)的內(nèi)涵與外延:
1.由該判定方法可以得到函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上存在零點(diǎn),但不能判斷具體有多少個(gè)零點(diǎn)。
2.反之不一定成立,即若函數(shù)y=f(x)在閉區(qū)間[a,b]上的圖像是連續(xù)曲線,且函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)有零點(diǎn),但不一定滿足f(a)·f(b)<0。
3.若函數(shù)y=f(x)在閉區(qū)間[a,b]上的圖像是連續(xù)曲線,且f(a)·f(b)>0,則f(x)在(a,b)內(nèi)可能沒有零點(diǎn),也可能至少存在一個(gè)零點(diǎn)。
4.如果函數(shù)的圖像是連續(xù)的,那么在相鄰的兩個(gè)零點(diǎn)之間的所有函數(shù)值的符號(hào)相同。
三、與函數(shù)零點(diǎn)有關(guān)的規(guī)律和特點(diǎn)
1.函數(shù)f(x)有零點(diǎn)函數(shù)f(x)的圖像與x軸有交點(diǎn)方程f(x)=0有實(shí)數(shù)解。
2.函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)有零點(diǎn)函數(shù)f(x)與g(x)的圖像有交點(diǎn)方程f(x)=g(x)有實(shí)數(shù)解。
3.函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、對(duì)稱性之間的關(guān)系。
(1)結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可確定唯一零點(diǎn):若連續(xù)函數(shù)f(x)在[a,b]上是單調(diào)函數(shù),且滿???? 足f(a)·f(b)<0,則方程f(x)=0在[a,b]內(nèi)有唯一零點(diǎn)。
(2)結(jié)合函數(shù)的奇偶性可確定零點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn):若連續(xù)函數(shù)f(x)具有奇偶性,則函數(shù)f(x)在y軸左右兩側(cè)的零點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn)。
(3)結(jié)合函數(shù)的對(duì)稱性也可確定零點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn):若連續(xù)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=a(或點(diǎn)(a,0))對(duì)稱,則直線x=a((或點(diǎn)(a,0))左右兩側(cè)的零點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn)。
4.借助函數(shù)的零點(diǎn)存在性理論,我們可解決如下問題。
(1)判斷或證明方程f(x)=0在閉區(qū)間[a,b]內(nèi)有實(shí)數(shù)解.先求f(a)和f(b)的值,若滿足f(a)·f(b)<0,則有實(shí)數(shù)解。
(2)說明方程f(x)=0的根的分布情況.關(guān)鍵是找到函數(shù)f(x)的零點(diǎn)在哪些較小的區(qū)間內(nèi)(即找到函數(shù)f(x)的圖像與橫軸的交點(diǎn)在哪些較小的區(qū)間內(nèi)),這樣就可以解決具體問題中方程的根的分布問題。
(作者單位:安徽省肥東縣第二中學(xué))