求0点的算法
Ⅰ 函数的零点个数怎么求
f(x)=0求零点个数
方法一
令y=f(x),对其求导,得出函数在各区橡饥间的单调性。
通过观察定义域左右端的极限,非连续点的左右极限以及各镇运驻点的函数值,配合单调性就能得出零点个数。
比如lnx–1/(x–1)=0零点个数
令f(x)=lnx–1/(x–1)
函数在x=1处不连续
f'(x)=1/x+1/(x–1)²>0
所以函数在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递增
lim(x→0) f(x)=–∞
lim(x→1–) f(x)=+∞
lim(x→1+) f(x)=–∞
lim(x→+∞) f(x)=+∞
根据单调性,函数f(x)在(0,1)上必存在一个零点,(1,+∞)上必存在一个零点
所以f(x)=0有两个零点
方法二
就是数形结合将零点问题转化为两个函数的交点问题,通过研究两个函数性质画出图像得出交点个数。
比如lnx–1/(x–1)=0
lnx=1/御如梁(x–1)
就可以转化为f(x)=lnx与g(x)=1/(x–1)的交点问题
画出图像可得出有两个交点,即原方程有两个零点。
Ⅱ 求函数零点个数的方法
是函数 时 的取值.在函数图象上即是 图象与 交点横坐标.
所以我们求零点,可以从两方面入手:①求 的解;②求 图象横截距.
我们看一下有哪些具体方法:
①解方程:通过解方程 得到零点;
②数形结合:这是经常用到的分析方法,特别是选填题中得到广泛应用;
③零点存在定理:用零点存在定理来确定某区间是否有零点,这是解答题中的重要方法;
④求零点个数:求零点个数时,就要毕虚判断每个单调区间,同时还要判断个单调区间的零点存在性.
而具体解答题的过程中,我们也会遇到函数较复杂,先将复杂问题转化为简单问题,再选择合适的方法来求零点.
我们来看一个具体的例子.
【例1】(2018全国2卷文数21-2)已知函数,
证明: 只有一个零点.
【分析】 是一个含参的三次函数,貌似是一个三次函数求零点个数问题,但是带着参数问题就变复杂了,所以这个时候可以转化一下,分离参数为求: 的解个数问题.进一步转化为函数的蚂数仿零点个数问题.
【解析】因为 恒成立.所以 零点个数等价于函数函数的零点个数问题.
先判断 单调性,用导数法: ,
当且仅当 时 ,
单调递增.所以 至多有一个零点,从而 至多有一个零点.
又因为 , ,
所以 恰有一个零点.
【小结】分离参数读者们应该还好理解,为什么要选择 就是一脸懵了.这属于找点的内容(内点定理),我们后面专门花章节来讲解这个内容.我们还是先理解零点存在定理的应用.
本节我们重点讲解求零点个数问题的求法,近年高考也是热点题型,也是闷纤我们零点问题将面临的重点问题.
【例2】(2019全国2卷理数20-1改编)已知函数 ,求 的零点个数.
【分析】求零点个数问题,我们要求函数的单调区间,然后判断每一个单调区间的零点存在性.
【解析】 定义域为 ,而 ,
由和差法: 和 在上都是单调递增了,
所以 在单调递增;
在 上 单调递增,当 时, ,
当 时, ,
由零点存在定理和单调性, 在 有唯一零点,
Ⅲ 计算函数零点的另一种算法
一般地,对于函数f(x),如果存在实数c,当x=c时f(c)=0,那么把x=c叫做函数f(x)的零点。
解方程即要求f(x)的所有零点。
先找到a、b,使f(a),f(b)异号,说明在区穗运间(a,b)内一定有零点,然后求f[(a+b)/2],
现在假设f(a)<0,f(b)>0,a<b
①如果f[(a+b)/2]=0,该点就是首晌零点,
如果f[(a+b)/2]<0,则在区间((a+b)/2,b)内有零点,(a+b)/2=>a,从①开始继续使用
中点函数值判断。
如果f[(a+b)/2]>0,则在区间(a,(a+b)/2)内有零点,(a+b)/2=>b,从①开始继续使用
中点函数猜芹梁值判断。
这样就可以不断接近零点。
通过每次把f(x)的零点所在小区间收缩一半的方法,使区间的两个端点逐步迫近函数的零点,以求得零点的近似值,这种方法叫做二分法。