方程的根与函数的零点东山学校高一数学组
花拉子米(约780~约850)给出了一次方程和二次方程的一般解法。阿贝尔(1802~1829)证明了五次以上一般方程没有求根公式。方程解法史话:
(1)y=x2-2x-3与x2-2x-3=0(2)y=x2-2x+1与x2-2x+1=0(3)y=x2-2x+3与x2-2x+3=0引申:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点和相应一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根有何关系?结论:二次函数图象与x轴交点的横坐标就是相应方程的实数根。问题1:下列二次函数的图象与x轴交点和相应方程的根有何关系?问题情境:
方程x2-2x+1=0x2-2x+3=0y=x2-2x-3y=x2-2x+1函数函数的图象方程的实数根x1=-1,x2=3x1=x2=1无实数根(-1,0)、(3,0)(1,0)无交点x2-2x-3=0xy0-132112-1-2-3-4..........xy0-132112543.....yx0-12112y=x2-2x+3函数的图象与x轴的交点
方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象判别式△=b2-4ac△>0△=0△<0函数的图象与x轴的交点有两个相等的实数根x1=x2没有实数根xyx1x20xy0x1xy0(x1,0),(x2,0)(x1,0)没有交点两个不相等的实数根x1、x2
函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标就是方程f(x)=0的实数根。推广:函数y=f(x)的图象与x轴交点和相应的方程f(x)=0的根有何关系呢?结论:函数零点的定义:对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点。零点是一个点吗?注意:零点指的是一个实数方程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)有零点等价关系:
练习2、求函数y=x2-5x+1的零点。变式:判断函数y=x3-5x+1是否有零点。练习1、利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根。练一练:(1)-x2+3x+5=0;(2)2x(x-2)=-3;(3)x2=4x-4;(4)5x2+2x=3x2+5.
解:令f(x)=-x2+3x+5,作出函数f(x)的图象,如下:.....xy0-13214862-24它与x轴有两个交点,所以方程-x2+3x+5=0有两个不相等的实数根。1(1)-x2+3x+5=0
解:2x(x-2)=-3可化为2x2-4x+3=0,令f(x)=2x2-4x+3,作出函数f(x)的图象,如下:xy0-132112543.....它与x轴没有交点,所以方程2x(x-2)=-3无实数根。1(2)2x(x-2)=-3
解:x2=4x-4可化为x2-4x+4=0,令f(x)=x2-4x+4,作出函数f(x)的图象,如下:.....它与x轴只有一个交点,所以方程x2=4x-4有两个相等的实数根。xy0-132112543641(3)x2=4x-4
解:5x2+2x=3x2+5可化为2x2+2x-5=0,令f(x)=2x2+2x-5,作出函数f(x)的图象,如下:xy0-132112-1-3-3-43-6-54-4-2-2.....它与x轴有两个交点,所以方程5x2+2x=3x2+5有两个不相等的实数根。1(4)5x2+2x=3x2+5
012345-1-212345-1-2-3-4xy探究新知:观察二次函数f(x)=x2-2x-3的图象,如右图,我们发现函数f(x)=x2-2x-3在区间[-2,1]上有零点。计算f(-2)和f(1)的乘积,你能发现这个乘积有什么特点?在区间[2,4]上是否也具有这种特点呢?
函数y=f(x)在区间[a,b]上图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)