1. 如何判断函数的零点个数
(1)函数零点,对于函数y=f(x),若存在a,使得f(a)=0,则x=a称为函数y=f(x)的零点。
(2)零点的存在定理:若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是一条不间断的曲线,且f(a)f(b)
(3)零点问题的转化:可以转化为函数与x轴交点的横坐标;或者转化为对应方程的根;还可以转化为两函数的交点的横坐标。所以,如果考察函数的零点个数,只需要看此函数与x轴有几个交点,或者对应方程有几个根,或者两个函数有几个交点即可。
2. 一般求零点问题用导数怎么求
解法:函数零点就是当f(x)=0时对应的自变量x的值,需要注意的是零点是一个数值,而不是一个点,是函数与X轴交点的横坐标。 若f(a)是函数f(x)的极值,则称a为函数f(x)取得极值时x轴对应的极值点。
极值点是函数图像的某段子区间内上极大值或者极小值点的横坐标。
极值点出现在函数的驻点(导数为0的点)或不可导点处(导函数不存在,也可以取得极值,此时驻点不存在)。
(2)导数研究零点个数方法扩展阅读:
若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号不同,f(a)·f(b)≤0,则在区间[a,b]内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间[a,b]内至少有一个实数解。
一般结论:函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图像与x轴(直线y=0)交点的横坐标,所以方程f(x)=0有实数根,推出函数y=f(x)的图像与x轴有交点,推出函数y=f(x)有零点。
更一般的结论:函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的实数根,也就是函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像交点的横坐标,这个结论很有用。
变号零点就是函数图像穿过那个点,也就是在那个点两侧取值是异号(那个点函数值为零)。
不变号零点就是函数图像不穿过那个点,也就是在那个点两侧取值是同号(那个点函数值为零)。
注意:如果函数最值为0,则不能用此方法求零点所在区间。
应用
二分法求方程的近似解
(1)确定区间[a,b],验证f(a)f(b)<0,给定精确度;
(2)求区间(a,b)的中点x1;
(3)计算f(x1);
①若f(x1)=0,则x1就是函数的零点;
②若f(a)f(x1)<0,则令b=x1(此时零点x∈(a,x1));即图象为(a,x1)
③若f(x1)f(b)<0,则令a=x1。(此时零点x∈(x1,b)
(4)判断是否满足条件,否则重复(2)~(4)
3. 怎样用一阶导数求函数零点个数
零点惟一性定理:
一阶导数f'(x)在某开区间上不变号(函数单调),且区间端点函数值异号,则函数f(x)在这个开区间上存在惟一零点。
零点定理:
若f(x)在某区间连续可导,端点函数值均大于0,而惟一极值极小值小于0,则函数f(x)在这个区间上有且只有两个零点。
三次函数:
三次函数y=ax^3+bx^2+cx+d(a>0)的导数是二次函数,这个二次函数的判别式Δ:
Δ≤0,三次函数只有一个零点;Δ>0,三次函数至少有一个零点。至多有三个零点。
4. 如何用导数的单调性 极大值 极小值解决函数零点个数急
首先你要知道‘根的存在性定理’:f(x)连续,f(a)>0,f(b)<0,(a,b)间至少有一个零点
若加强条件:在(a,b)间也单调,那么有且只有一个零点.
所以,利用导数求出连续函数的极值点,单调性,可以确定两个符号相反的极值间至少有一个交点,若极值是相邻的,就有且只有一个零点,第一个极值和最后一个极值要看单调性才能确定两侧有没有零点,如第一个极值,若其小于0,左侧无穷开始单减,则有一个零点.
5. 如何借助导数来判断零点个数或者零点个数判断的一般方法是什么
导数无法确定原函数的解,即零点.
判断零点,可以对原函数任意取值,在大于零小于零之间就有零点.
如函数y=x*x*x-3x-3
x=2,y=-10,则必有一根在之间,当然,结合函数的单调性(或者说导数的正负区间),就能大致判断函数图像.但是,只知道导数,不能确定0点个数,还是要借助取值和极值.
6. 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/(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。
7. 怎样通过导数看函数零点个数
利用导数,求出给定区间x∈[a,b]内所极值点(f'(x)=0及不可导点)x₁、x₂...xn,判断该类点左右函数增减性是否改变,如改变即为极值点,反之则不是极值点,并求出极值:
f(左端值)或f(x₁)=0,本身就是零点、如f(左端值)及f(x₁)均≠0时(以下类同),
如f(左端值)·f(x₁)<0
根据连续函数零点定理区间x∈[a,x₁)内有且只一个零点,反之则无零点;
同理,如f(x₁)·f(x₂)<0
区间x∈(x₁,x₂)内有且只一个零点,反之则无零点;
...
如f(xn)·f(b)<0
区间x∈(xn,b]内有且只一个零点,反之则无零点.
相邻的端点值和极值反号,则区间内有且只一个零点,反之则无零点,有点类似解不等式的穿针引线法。