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函数与方程中的三个等价关系孙春生

2014-08-19肖爱国

中学数学杂志(高中版) 2014年3期
关键词:交点零点个数

肖爱国

函数的思想,就是用运动变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系,运用函数的知识,使问题得到解决;方程与函数是两个不同概念,但他们之间有着密切的联系.方程f(x)=0的解就是函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标,即函数f(x)的零点.若设函数F(x)=f(x)-g(x),则根据函数与方程的关系,可得到三个等价式:

函数F(x)=f(x)-g(x)的零点方程f(x)-g(x)=0的根函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点的横坐标.

合理运用这三个等价关系,能解决函数问题中零点个数问题,方程的根满足的条件及函数图像交点坐标位置等问题.

1方程的根与函数的零点的转化

1.1方程的根转化为函数的零点

当方程f(x)-g(x)=0的根无法求出(也不需要求出具体的根)时,而要求方程f(x)-g(x)=0的根的个数,可转化为求函数F(x)=f(x)-g(x)的零点个数,利用零点存在定理,可得出方程根的情况.

例1(2014届山东济宁高三联考)设f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0.

(1)求ba的取值范围;

(2)判断方程f(x)=0在(0,1)内实根的个数.

分析第二问判定方程根的个数,由于方程的根无法求出,利用解方程的方法无法求出在区间内根的个数,因此需要利用等价转化思想,将方程的根转化为函数的零点问题.

1.2函数的零点转化为方程的根

当函数的零点无法利用零点存在定理判断时,可利用等价转化关系转化为相应方程根的分布情况.

2方程的根与两个函数图像交点的转化

2.1方程的根转化为两个函数图像交点问题

当方程f(x)-g(x)=0是现有知识无法求解时,要判断方程的根的个数或方程根满足的条件时,常需将方程拆分成两个函数y=f(x)与y=g(x),通过两个函数的大致图像,来找到根的个数或方程根满足的条件.

2.2两个函数图像交点问题转化为方程的根

当函数f(x)与g(x)的图像无法画出,或通过两函数的图像的交点无法判断参数的取值范围时,则需要将函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点情况,转化为方程f(x)-g(x)=0根的情况来解.

3函数的零点与两个函数图像的交点的转化

3.1函数的零点转化为两个函数图像的交点

函数的零点存在定理只能判断函数在某个区间上零点是否存在,但无法判断函数零点的个数,更无法通过零点个数来解决参数的取值范围等问题.因此,与函数零点个数的相关问题,常转化为两个函数图像的交点问题.

问题.

评注利用两个函数的图像来分析交点的情况,只能从大致的图像中得出一些粗略的结论,但要更细化的结果,还是需要将问题转化为函数零点,利用零点存在定理,有时还需结合二分法来解决.

函数的思想,就是用运动变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系,运用函数的知识,使问题得到解决;方程与函数是两个不同概念,但他们之间有着密切的联系.方程f(x)=0的解就是函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标,即函数f(x)的零点.若设函数F(x)=f(x)-g(x),则根据函数与方程的关系,可得到三个等价式:

函数F(x)=f(x)-g(x)的零点方程f(x)-g(x)=0的根函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点的横坐标.

合理运用这三个等价关系,能解决函数问题中零点个数问题,方程的根满足的条件及函数图像交点坐标位置等问题.

1方程的根与函数的零点的转化

1.1方程的根转化为函数的零点

当方程f(x)-g(x)=0的根无法求出(也不需要求出具体的根)时,而要求方程f(x)-g(x)=0的根的个数,可转化为求函数F(x)=f(x)-g(x)的零点个数,利用零点存在定理,可得出方程根的情况.

例1(2014届山东济宁高三联考)设f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0.

(1)求ba的取值范围;

(2)判断方程f(x)=0在(0,1)内实根的个数.

分析第二问判定方程根的个数,由于方程的根无法求出,利用解方程的方法无法求出在区间内根的个数,因此需要利用等价转化思想,将方程的根转化为函数的零点问题.

1.2函数的零点转化为方程的根

当函数的零点无法利用零点存在定理判断时,可利用等价转化关系转化为相应方程根的分布情况.

2方程的根与两个函数图像交点的转化

2.1方程的根转化为两个函数图像交点问题

当方程f(x)-g(x)=0是现有知识无法求解时,要判断方程的根的个数或方程根满足的条件时,常需将方程拆分成两个函数y=f(x)与y=g(x),通过两个函数的大致图像,来找到根的个数或方程根满足的条件.

2.2两个函数图像交点问题转化为方程的根

当函数f(x)与g(x)的图像无法画出,或通过两函数的图像的交点无法判断参数的取值范围时,则需要将函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点情况,转化为方程f(x)-g(x)=0根的情况来解.

3函数的零点与两个函数图像的交点的转化

3.1函数的零点转化为两个函数图像的交点

函数的零点存在定理只能判断函数在某个区间上零点是否存在,但无法判断函数零点的个数,更无法通过零点个数来解决参数的取值范围等问题.因此,与函数零点个数的相关问题,常转化为两个函数图像的交点问题.

问题.

评注利用两个函数的图像来分析交点的情况,只能从大致的图像中得出一些粗略的结论,但要更细化的结果,还是需要将问题转化为函数零点,利用零点存在定理,有时还需结合二分法来解决.

函数的思想,就是用运动变化的观点,分析和研究具体问题中的数量关系,建立函数关系,运用函数的知识,使问题得到解决;方程与函数是两个不同概念,但他们之间有着密切的联系.方程f(x)=0的解就是函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标,即函数f(x)的零点.若设函数F(x)=f(x)-g(x),则根据函数与方程的关系,可得到三个等价式:

函数F(x)=f(x)-g(x)的零点方程f(x)-g(x)=0的根函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点的横坐标.

合理运用这三个等价关系,能解决函数问题中零点个数问题,方程的根满足的条件及函数图像交点坐标位置等问题.

1方程的根与函数的零点的转化

1.1方程的根转化为函数的零点

当方程f(x)-g(x)=0的根无法求出(也不需要求出具体的根)时,而要求方程f(x)-g(x)=0的根的个数,可转化为求函数F(x)=f(x)-g(x)的零点个数,利用零点存在定理,可得出方程根的情况.

例1(2014届山东济宁高三联考)设f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0.

(1)求ba的取值范围;

(2)判断方程f(x)=0在(0,1)内实根的个数.

分析第二问判定方程根的个数,由于方程的根无法求出,利用解方程的方法无法求出在区间内根的个数,因此需要利用等价转化思想,将方程的根转化为函数的零点问题.

1.2函数的零点转化为方程的根

当函数的零点无法利用零点存在定理判断时,可利用等价转化关系转化为相应方程根的分布情况.

2方程的根与两个函数图像交点的转化

2.1方程的根转化为两个函数图像交点问题

当方程f(x)-g(x)=0是现有知识无法求解时,要判断方程的根的个数或方程根满足的条件时,常需将方程拆分成两个函数y=f(x)与y=g(x),通过两个函数的大致图像,来找到根的个数或方程根满足的条件.

2.2两个函数图像交点问题转化为方程的根

当函数f(x)与g(x)的图像无法画出,或通过两函数的图像的交点无法判断参数的取值范围时,则需要将函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点情况,转化为方程f(x)-g(x)=0根的情况来解.

3函数的零点与两个函数图像的交点的转化

3.1函数的零点转化为两个函数图像的交点

函数的零点存在定理只能判断函数在某个区间上零点是否存在,但无法判断函数零点的个数,更无法通过零点个数来解决参数的取值范围等问题.因此,与函数零点个数的相关问题,常转化为两个函数图像的交点问题.

问题.

评注利用两个函数的图像来分析交点的情况,只能从大致的图像中得出一些粗略的结论,但要更细化的结果,还是需要将问题转化为函数零点,利用零点存在定理,有时还需结合二分法来解决.

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