- 2021-06-15 发布 |
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文档介绍
人教A高中数学必修1第3章导学案方程的根与函数的零点
§3.1.1 方程的根与函数的零点 学习目标 1. 结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系; 2. 掌握零点存在的判定定理. 学习过程 一、课前准备 (预习教材P86~ P88,找出疑惑之处) 复习1:一元二次方程+bx+c=0 (a0)的解法. 判别式= . 当 0,方程有两根,为 ; 当 0,方程有一根,为 ; 当 0,方程无实根. 复习2:方程+bx+c=0 (a0)的根与二次函数y=ax+bx+c (a0)的图象之间有什么关系? 判别式 一元二次方程 二次函数图象 二、新课导学 ※ 学习探究 探究任务一:函数零点与方程的根的关系 问题: ① 方程的解为 ,函数的图象与x轴有 个交点,坐标为 . ② 方程的解为 ,函数的图象与x轴有 个交点,坐标为 . ③ 方程的解为 ,函数的图象与x轴有 个交点,坐标为 . 根据以上结论,可以得到: 一元二次方程的根就是相应二次函数的图象与x轴交点的 . 你能将结论进一步推广到吗? 新知:对于函数,我们把使的实数x叫做函数的零点(zero point). 反思: 函数的零点、方程的实数根、函数 的图象与x轴交点的横坐标,三者有什么关系? 试试: (1)函数的零点为 ; (2)函数的零点为 . 小结:方程有实数根函数的图象与x轴有交点函数有零点. 探究任务二:零点存在性定理 问题: ① 作出的图象,求的值,观察和的符号 ② 观察下面函数的图象, 在区间上 零点; 0; 在区间上 零点; 0; 在区间上 零点; 0. 新知:如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有<0,那么,函数在区间内有零点,即存在,使得,这个c也就是方程的根. 讨论:零点个数一定是一个吗? 逆定理成立吗?试结合图形来分析. 19 ※ 典型例题 例1求函数的零点的个数. 变式:求函数的零点所在区间. 小结:函数零点的求法. ① 代数法:求方程的实数根; ② 几何法:对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点. ※ 动手试试 练1. 求下列函数的零点: (1); (2). 练2. 求函数的零点所在的大致区间. 三、总结提升 ※ 学习小结 ①零点概念;②零点、与x轴交点、方程的根的关系;③零点存在性定理 ※ 知识拓展 图象连续的函数的零点的性质: (1)函数的图象是连续的,当它通过零点时(非偶次零点),函数值变号. 推论:函数在区间上的图象是连续的,且,那么函数在区间上至少有一个零点. (2)相邻两个零点之间的函数值保持同号. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 函数的零点个数为( ). A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2.若函数在上连续,且有.则函数在上( ). A. 一定没有零点 B. 至少有一个零点 C. 只有一个零点 D. 零点情况不确定 3. 函数的零点所在区间为( ). A. B. C. D. 4. 函数的零点为 . 5. 若函数为定义域是R的奇函数,且在上有一个零点.则的零点个数为 . 课后作业 1. 求函数的零点所在的大致区间,并画出它的大致图象. 2. 已知函数. (1)为何值时,函数的图象与轴有两个零点; (2)若函数至少有一个零点在原点右侧,求值. 19 §3.1.2 用二分法求方程的近似解 学习目标 1. 根据具体函数图象,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解; 2. 通过用二分法求方程的近似解,使学生体会函数零点与方程根之间的联系,初步形成用函数观点处理问题的意识. 学习过程 一、课前准备 (预习教材P89~ P91,找出疑惑之处) 复习1:什么叫零点?零点的等价性?零点存在性定理? 对于函数,我们把使 的实数x叫做函数的零点. 方程有实数根函数的图象与x轴 函数 . 如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么,函数在区间内有零点. 复习2:一元二次方程求根公式? 三次方程? 四次方程? 二、新课导学 ※ 学习探究 探究任务:二分法的思想及步骤 问题:有12个小球,质量均匀,只有一个是比别的球重的,你用天平称几次可以找出这个球的,要求次数越少越好. 解法: 第一次,两端各放 个球,低的那一端一定有重球; 第二次,两端各放 个球,低的那一端一定有重球; 第三次,两端各放 个球,如果平衡,剩下的就是重球,否则,低的就是重球. 思考:以上的方法其实这就是一种二分法的思想,采用类似的方法,如何求的零点所在区间?如何找出这个零点? 新知:对于在区间上连续不断且<0的函数,通过不断的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叫二分法(bisection). 反思: 给定精度ε,用二分法求函数的零点近似值的步骤如何呢? ①确定区间,验证,给定精度ε; ②求区间的中点; ③计算: 若,则就是函数的零点; 若,则令(此时零点); 若,则令(此时零点); ④判断是否达到精度ε;即若,则得到零点零点值a(或b);否则重复步骤②~④. ※ 典型例题 例1 借助计算器或计算机,利用二分法求方程的近似解. 变式:求方程的根大致所在区间. 19 ※ 动手试试 练1. 求方程的解的个数及其大致所在区间. 练2.求函数的一个正数零点(精确到) 零点所在区间 中点函数值符号 区间长度 练3. 用二分法求的近似值. 三、总结提升 ※ 学习小结 ① 二分法的概念;②二分法步骤;③二分法思想. ※ 知识拓展 高次多项式方程公式解的探索史料 在十六世纪,已找到了三次和四次函数的求根公式,但对于高于4次的函数,类似的努力却一直没有成功,到了十九世纪,根据阿贝尔(Abel)和伽罗瓦(Galois)的研究,人们认识到高于4次的代数方程不存在求根公式,亦即,不存在用四则运算及根号表示的一般的公式解.同时,即使对于3次和4次的代数方程,其公式解的表示也相当复杂,一般来讲并不适宜作具体计算.因此对于高次多项式函数及其它的一些函数,有必要寻求其零点近似解的方法,这是一个在计算数学中十分重要的课题. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 若函数在区间上为减函数,则在上( ). A. 至少有一个零点 B. 只有一个零点 C. 没有零点 D. 至多有一个零点 2. 下列函数图象与轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点近似值的是( ). 3. 函数的零点所在区间为( ). A. B. C. D. 4. 用二分法求方程在区间[2,3]内的实根,由计算器可算得,,,那么下一个有根区间为 . 5. 函数的零点个数为 ,大致所在区间为 . 课后作业 1. 求方程的实数解个数及其大致所在区间. 2. 借助于计算机或计算器,用二分法求函数的零点(精确到). 19 §3.1 函数与方程(练习) 学习目标 1. 体会函数的零点与方程根之间的联系,掌握零点存在的判定条件; 2. 根据具体函数图象,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解; 3. 初步形成用图象处理函数问题的意识. 学习过程 一、课前准备 (预习教材P86~ P94,找出疑惑之处) 复习1:函数零点存在性定理. 如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么,函数在区间内有零点. 复习2:二分法基本步骤. ①确定区间,验证,给定精度ε; ②求区间的中点; ③计算: 若,则就是函数的零点; 若,则令(此时零点); 若,则令(此时零点); ④判断是否达到精度ε;即若,则得到零点零点值a(或b);否则重复步骤②~④. 二、新课导学 ※ 典型例题 例1已知,判断函数有无零点?并说明理由. 例2若关于的方程恰有两个不等实根,求实数a的取值范围. 小结:利用函数图象解决问题,注意的图象. 例3试求=在区间[2,3]内的零点的近似值,精确到0.1. 19 小结:利用二分法求方程的近似解. 注意理解二分法的基本思想,掌握二分法的求解步骤. ※ 动手试试 练1. 已知函数,两函数图象是否有公共点?若有,有多少个?并求出其公共点的横坐标.若没有,请说明理由. 练2. 选择正确的答案. (1)用二分法求方程在精确度下的近似解时,通过逐步取中点法,若取到区间且,此时不满足,通过再次取中点,有,此时,而在精确度下的近似值分别为 (互不相等).则在精确度下的近似值为( ). A. B. C. D. (2)已知是二次方程的两个不同实根,是二次方程的两个不同实根,若,则( ). A. ,介于和之间 B. ,介于和之间 C. 与相邻,与相邻 D. ,与,相间相列 三、总结提升 ※ 学习小结 1. 零点存在性定理; 2. 二分法思想及步骤; ※ 知识拓展 若函数的图象在处与轴相切,则零点通常称为不变号零点;若函数的图象在处与轴相交,则零点通常称为变号零点. 二分法的条件表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 若的最小值为2,则的零点个数为( ). A. 0 B. 1 C. 0或l D. 不确定 2. 若函数在上连续,且同时满足,.则( ). A. 在上有零点 B. 在上有零点 C. 在上无零点 D. 在上无零点 3. 方程的实数根的个数是( ). A. 1 B. 2 C. 3 D.无数个 4. 方程的一个近似解大致所在区间为 . 5. 下列函数:① y=; ② ; ③ y= x2;④ y= |x| -1. 其中有2个零点的函数的序号是 . 课后作业 1.已知, (1)如果,求的解析式; (2)求函数的零点大致所在区间. 2. 探究函数与函数的图象有无交点,如有交点,求出交点,或给出一个与交点距离不超过的点. 19 §3.2.1几类不同增长的函数模型(1) 学习目标 1. 结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同增长的函数模型意义,理解它们的增长差异; 2. 借助信息技术,利用函数图象及数据表格,比较指数函数、对数函数以及幂函数的增长差异; 3. 恰当运用函数的三种表示法(解析式、图象、列表)并借助信息技术解决一些实际问题. 学习过程 一、课前准备 (预习教材P95~ P98,找出疑惑之处) 阅读:澳大利亚兔子数“爆炸” 有一大群喝水、嬉戏的兔子,但是这群兔子曾使澳大利亚伤透了脑筋.1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,而且没有兔子的天敌,兔子数量不断增加,不到100年,兔子们占领了整个澳大利亚,数量达到75亿只.可爱的兔子变得可恶起来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大降低,而牛羊是澳大利亚的主要牲口.这使澳大利亚头痛不已,他们采用各种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔,澳大利亚人才算松了一口气. 二、新课导学 ※ 典型例题 例1假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下: 方案一:每天回报40元; 方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; 方案三:第一天回报0 .4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 请问,你会选择哪种投资方案? 反思: ① 在本例中涉及哪些数量关系?如何用函数描述这些数量关系? ② 根据此例的数据,你对三种方案分别表现出的回报资金的增长差异有什么认识?借助计算器或计算机作出函数图象,并通过图象描述一下三种方案的特点. 例2某公司为了实现1000万元利润的目标,准备制定一个激励销售部门的奖励方案:在销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金(单位:万元)随销售利润(单位:万元)的增加而增加但奖金不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%.现有三个奖励模型: ;;. 问:其中哪个模型能符合公司的要求? 19 反思: ① 此例涉及了哪几类函数模型?本例实质如何? ② 根据问题中的数据,如何判定所给的奖励模型是否符合公司要求? ※ 动手试试 练1. 如图,是某受污染的湖泊在自然净化过程中,某种有害物质的剩留量y与净化时间t(月)的近似函数关系:(t≥0,a>0且a≠1).有以下叙述 ① 第4个月时,剩留量就会低于; ② 每月减少的有害物质量都相等; ③ 若剩留量为所经过的时间分别是,则. 其中所有正确的叙述是 . O 1 2 3 4 y 1 t(月) 练2. 经市场调查分析知,某地明年从年初开始的前个月,对某种商品需求总量 (万件)近似地满足关系 . 写出明年第个月这种商品需求量 (万件)与月份的函数关系式. 三、总结提升 ※ 学习小结 1. 两类实际问题:投资回报、设计奖励方案; 2. 几种函数模型:一次函数、对数函数、指数函数; 3. 应用建模(函数模型); ※ 知识拓展 解决应用题的一般程序: ① 审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系; ② 建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型; ③ 解模:求解数学模型,得出数学结论; ④ 还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,4个分裂成8个……,现有2个这样的细胞,分裂x次后得到的细胞个数y为( ). A. B. y=2 C. y=2 D. y=2x 2. 某公司为了适应市场需求对产品结构做了重大调整,调整后初期利润增长迅速,后来增长越来越慢,若要建立恰当的函数模型来反映该公司调整后利润y与时间x的关系,可选用( ). A. 一次函数 B. 二次函数 C. 指数型函数 D. 对数型函数 3. 一等腰三角形的周长是20,底边长y是关于腰长x的函数,它的解析式为( ). A. y=20-2x (x≤10) B. y=20-2x (x<10) C. y=20-2x (5≤x≤10) D. y=20-2x(5查看更多