求0點的演算法
Ⅰ 函數的零點個數怎麼求
f(x)=0求零點個數
方法一
令y=f(x),對其求導,得出函數在各區橡飢間的單調性。
通過觀察定義域左右端的極限,非連續點的左右極限以及各鎮運駐點的函數值,配合單調性就能得出零點個數。
比如lnx–1/(x–1)=0零點個數
令f(x)=lnx–1/(x–1)
函數在x=1處不連續
f'(x)=1/x+1/(x–1)²>0
所以函數在(0,1)單調遞增,(1,+∞)單調遞增
lim(x→0) f(x)=–∞
lim(x→1–) f(x)=+∞
lim(x→1+) f(x)=–∞
lim(x→+∞) f(x)=+∞
根據單調性,函數f(x)在(0,1)上必存在一個零點,(1,+∞)上必存在一個零點
所以f(x)=0有兩個零點
方法二
就是數形結合將零點問題轉化為兩個函數的交點問題,通過研究兩個函數性質畫出圖像得出交點個數。
比如lnx–1/(x–1)=0
lnx=1/御如梁(x–1)
就可以轉化為f(x)=lnx與g(x)=1/(x–1)的交點問題
畫出圖像可得出有兩個交點,即原方程有兩個零點。
Ⅱ 求函數零點個數的方法
是函數 時 的取值.在函數圖象上即是 圖象與 交點橫坐標.
所以我們求零點,可以從兩方面入手:①求 的解;②求 圖象橫截距.
我們看一下有哪些具體方法:
①解方程:通過解方程 得到零點;
②數形結合:這是經常用到的分析方法,特別是選填題中得到廣泛應用;
③零點存在定理:用零點存在定理來確定某區間是否有零點,這是解答題中的重要方法;
④求零點個數:求零點個數時,就要畢虛判斷每個單調區間,同時還要判斷個單調區間的零點存在性.
而具體解答題的過程中,我們也會遇到函數較復雜,先將復雜問題轉化為簡單問題,再選擇合適的方法來求零點.
我們來看一個具體的例子.
【例1】(2018全國2卷文數21-2)已知函數,
證明: 只有一個零點.
【分析】 是一個含參的三次函數,貌似是一個三次函數求零點個數問題,但是帶著參數問題就變復雜了,所以這個時候可以轉化一下,分離參數為求: 的解個數問題.進一步轉化為函數的螞數仿零點個數問題.
【解析】因為 恆成立.所以 零點個數等價於函數函數的零點個數問題.
先判斷 單調性,用導數法: ,
當且僅當 時 ,
單調遞增.所以 至多有一個零點,從而 至多有一個零點.
又因為 , ,
所以 恰有一個零點.
【小結】分離參數讀者們應該還好理解,為什麼要選擇 就是一臉懵了.這屬於找點的內容(內點定理),我們後面專門花章節來講解這個內容.我們還是先理解零點存在定理的應用.
本節我們重點講解求零點個數問題的求法,近年高考也是熱點題型,也是悶纖我們零點問題將面臨的重點問題.
【例2】(2019全國2卷理數20-1改編)已知函數 ,求 的零點個數.
【分析】求零點個數問題,我們要求函數的單調區間,然後判斷每一個單調區間的零點存在性.
【解析】 定義域為 ,而 ,
由和差法: 和 在上都是單調遞增了,
所以 在單調遞增;
在 上 單調遞增,當 時, ,
當 時, ,
由零點存在定理和單調性, 在 有唯一零點,
Ⅲ 計算函數零點的另一種演算法
一般地,對於函數f(x),如果存在實數c,當x=c時f(c)=0,那麼把x=c叫做函數f(x)的零點。
解方程即要求f(x)的所有零點。
先找到a、b,使f(a),f(b)異號,說明在區穗運間(a,b)內一定有零點,然後求f[(a+b)/2],
現在假設f(a)<0,f(b)>0,a<b
①如果f[(a+b)/2]=0,該點就是首晌零點,
如果f[(a+b)/2]<0,則在區間((a+b)/2,b)內有零點,(a+b)/2=>a,從①開始繼續使用
中點函數值判斷。
如果f[(a+b)/2]>0,則在區間(a,(a+b)/2)內有零點,(a+b)/2=>b,從①開始繼續使用
中點函數猜芹梁值判斷。
這樣就可以不斷接近零點。
通過每次把f(x)的零點所在小區間收縮一半的方法,使區間的兩個端點逐步迫近函數的零點,以求得零點的近似值,這種方法叫做二分法。