3.1.1方程的根与函数的零点一、教材分析 《方程的根与函数的零点》是人教版《普通高中课程标准实验教科书》A版必修1第三章《函数的应用》第一节的第一课时,主要内容是函数零点的概念、函数零点与相应方程根的关系,函数零点存在性定理,是一节概念课.本节课是在学生学习了基本初等函数及其相关性质,具备初步的数形结合的能力基础之上,利用函数图象和性质来判断方程的根的存在性及根的个数,从而掌握函数在某个区间上存在零点的判定方法,为下节“用二分法求方程的近似解”和后续学习奠定基础.因此本节内容具有承前启后的作用,地位至关重要.二、教学目标 【知识与技能】理解函数(结合二次函数)零点的概念,领会函数零点与相应方程要的关系,掌握零点存在的判定条件.【过程与方法】零点存在性的判定.【情感、态度、价值观】在函数与方程的联系中体验数学中的转化思想的意义和价值.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、学情分析 高一学生已经学习了函数的概念,对初等函数的性质、图象已经有了一个比较系统的认识与理解.特别是对一元二次方程和二次函数在初中的学习中已是一个重点,对这块内容已经有了很深的理解,所以对本节内容刚开始的引入有了很好的铺垫作用,但针对高一学生,刚进人高中不久,学生的动手,动脑能力,以及观察,归纳能力都还没有很全面的基础上,在本节课的学习上还是会遇到较多的困难,所以我在本节课的教学过程中,从学生已有的经验出发,环环紧扣提出问题引起学生对结论追求的愿望,将学生置于主动参与的地位.三教学环节设计【教学过程】(一)创设情境,感知概念实例引入解下列方程并作出相应的函数图像2x-4=0;y=2x-4(二)探究1:观察几个具体的一元二次方程的根与二次函数,完成下表:填空:方程x2-2x-3=0x2-2x+1=0x2-2x+3=0根x1=-1,x2=3x1=x2=1无实数根函数y=x2-2x-3y=x2-2x+1y=x2-2x+3
图象42-2-43-112Oxy42-2-43-112Oxy42-23-112Oxy图象与x轴的交点两个交点:(-1,0),(3,0)一个交点:(1,0)没有交点问题1:从该表你可以得出什么结论?归纳:判别式ΔΔ>0Δ=0Δ<0方程ax2+bx+c=0(a>0)的根两个不相等的实数根x1、x2有两个相等的实数根x1=x2没有实数根函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象Oxyx1x2Oyxx1Oxy函数的图象与x轴的交点两个交点:(x1,0),(x2,0)一个交点:(x1,0)无交点问题2:一元二次方程的根与相应的二次函数的图象之间有怎样的关系?学生讨论,得出结论:一元二次方程的根就是函数图象与x轴交点的横坐标.问题3:其他的函数与方程之间也有类似的关系吗?师生互动:由一元二次方程抽象出一般方程,由二次函数抽象出一般函数,得出一般的结论:方程f(x)=0有几个根,y=f(x)的图象与x轴就有几个交点,且方程的根就是交点的横坐标.(三)辨析讨论,深化概念概念:对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.即兴练习:函数f(x)=x(x2-16)的零点为(D)A.(0,0),(4,0)B.0,4C.(–4,0),(0,0),(4,0)D.–4,0,4说明:①函数零点不是一个点,而是具体的自变量的取值.
②求函数零点就是求方程f(x)=0的根.问题4:函数的零点与方程的根有什么共同点和区别?(1)联系:①数值上相等:求函数的零点可以转化成求对应方程的根;②存在性一致: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)区别:零点对于函数而言,根对于方程而言.探究2:如何求函数的零点?练习1:求下列函数的零点(1)y=3x-3(2)y=log2x小结:求函数零点的步骤:(1)令f(x)=0;(2)解方程f(x)=0;(3)写出零点.练习2:函数f(x)=x2-4的零点为()A.(2,0)B.2C.(–2,0),(2,0)D.–2,2练习3:求下列函数的零点(1)f(x)=-x2+3x+4(2)f(x)=lg(x2+4x-4)小结:(1)求函数的零点可以转化成求对应方程的根;(2)零点对于函数而言,根对于方程而言.(四)实例探究,归纳定理零点存在性定理的探索.问题5:结合图像,试用恰当的语言表述如何判断函数在某个区间上是否存在零点?观察函数的图象:①在区间(a,b)上___(有/无)零点;f(a)·f(b)___0(“<”或“>”).②在区间(b,c)上___(有/无)零点;f(b)·f(c)___0(“<”或“>”).③在区间(c,d)上___(有/无)零点;f(c)·f(d)___0(“<”或“>”).cbdaxOy完成课本的探究,归纳函数零点存在的条件.
零点存在性定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断一条曲线,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也就是方程f(x)=0的根.即兴练习:下列函数在相应区间内是否存在零点?(1)f(x)=log2x,x∈[,2];(2)f(x)=ex-1+4x-4,x∈[0,1].(五)正反例证,熟悉定理定理辨析与灵活运用例1判断下列结论是否正确,若不正确,请使用函数图象举出反例:(1)已知函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,且f(a)·f(b)