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1、課時素養(yǎng)評價
二十七 零點的存在性及其近似值的求法
(25分鐘·50分)
一、選擇題(每小題4分,共16分)
1.函數(shù)f(x)=(x2-1)(x+1)的零點個數(shù)是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】選C.函數(shù)f(x)=(x2-1)(x+1)的零點即為(x2-1)(x+1)=0的根,顯然方程的根有-1,1,因此函數(shù)f(x)有兩個零點.
2.若函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,2)內(nèi)有零點,則 ( )
A.f(0)>0,f(2)<0
B.f(0)·f(2)<0
C.在區(qū)間(0,2)內(nèi),存在x1,x2使f(x1)·f(x2)<0
D.以上說法都
2、不正確
【解析】選D.函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)存在零點,我們并不一定能找到x1,x2∈(a,b),滿足f(x1)·f(x2)<0,故A,B,C都是錯誤的.
3.已知f(x)的一個零點x0∈(2,3),用二分法求精度為0.01的x0的近似值時,判斷各區(qū)間中點的函數(shù)值的符號最多需要的次數(shù)為 ( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解析】選A.函數(shù)f(x)的零點所在區(qū)間的長度是1,用二分法經(jīng)過6次分割后區(qū)間的長度變?yōu)?0.02.
4.若函數(shù)f(x)=x3+x2-2x-2的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)值用二分法計算,其參考數(shù)據(jù)如下:
f(1)=-2
f(1.5)=0.
3、625
f(1.25)=-0.984
f(1.375)=-0.260
f(1.437 5)=0.162
那么方程x3+x2-2x-2=0的一個近似根(精度為0.05)可以是 ( )
A.1.375 B.1.25
C.1.437 5 D.1.406 25
【解析】選D.由表格可得,函數(shù)f(x)=x3+x2-2x-2的零點在(1.375,1.437 5)之間;結(jié)合選項可知,方程x3+x2-2x-2=0的一個近似根(精度為0.05)可以是1.40625.
二、填空題(每小題4分,共8分)
5.函數(shù)f(x)=x2-2x+a有兩個不同零點,則實數(shù)a的取值范圍是___
4、_____.?
【解析】由題意可知,方程x2-2x+a=0有兩個不同的解,故Δ=4-4a>0,即a<1.
答案:(-∞,1)
6.求方程x3-3x-1=0在區(qū)間(1,2)內(nèi)的實根,用“二分法”確定的下一個有根的區(qū)間是________.?
【解析】設函數(shù)f(x)=x3-3x-1,
則因為f(1)=-3<0,f(2)=1>0,f(1.5)=-<0,所以下一個有根區(qū)間是(1.5,2).
答案:(1.5,2)
三、解答題(共26分)
7.(12分)已知函數(shù)f(x)=x2-x-2a.
(1)若a=1,求函數(shù)f(x)的零點.
(2)若f(x)有零點,求實數(shù)a的取值范圍.
【解析】(1
5、)當a=1時,f(x)=x2-x-2.
令f(x)=x2-x-2=0得x=-1或x=2.
即函數(shù)f(x)的零點為-1與2.
(2)要使f(x)有零點,則Δ=1+8a≥0,
解得a≥-.所以a的取值范圍是a≥-.
8.(14分)已知函數(shù)f(x)=2x3-x2-3x+1.
(1)求證:f(x)在區(qū)間(1,2)上存在零點.
(2)若f(x)的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)近似值如表格所示,請用二分法計算f(x)=0的一個近似解(精度0.1).
f(1)=-1
f(1.5)=1
f(1.25)
=-0.406 25
f(1.375)
=0.183 59
f(1.312 5)
=-
6、0.138 18
f(1.343 75)
=0.015 81
【解析】(1)因為f(x)=2x3-x2-3x+1,
所以f(1)=-1<0,f(2)=7>0,
所以f(1)·f(2)=-7<0,
因此?x0∈(1,2),f(x0)=0,
且f(x)=2x3-x2-3x+1在(1,2)內(nèi)連續(xù),
所以f(x)在區(qū)間(1,2)上存在零點.
(2)由(1)知,f(x)=2x3-x2-3x+1在(1,2)內(nèi)存在零點,
由表知,f(1)=-1,f(1.5)=1,
所以f(1)·f(1.5)<0,所以f(x)的零點在(1,1.5)上,
因為f(1.25)=-0.406 25,
所以
7、f(1.25)·f(1.5)<0,
所以f(x)的零點在(1.25,1.5)上,
因為f(1.375)=0.183 59,
所以f(1.25)·f(1.375)<0,
所以f(x)的零點在(1.25,1.375)上,
因為1.375-1.25=0.125<0.2,故f(x)=0的一個近似解為=1.3125.
(15分鐘·30分)
1.(4分)(多選題)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖像為連續(xù)不斷的一條曲線,則下列說法錯誤的是 ( )
A.若f(a)·f(b)>0,不存在實數(shù)c∈(a,b),使得f(c)=0
B.若f(a)·f(b)<0,存在且只存在一個
8、實數(shù)c∈(a,b),使得f(c)=0
C.若f(a)·f(b)>0,有可能存在實數(shù)c∈(a,b),使得f(c)=0
D.若f(a)·f(b)<0,有可能不存在實數(shù)c∈(a,b),使得f(c)=0
【解析】選A,B,D.根據(jù)函數(shù)零點存在定理可判斷,若f(a)·f(b)<0,則?c∈(a,b),f(c)=0,但c的個數(shù)不確定,故B、D錯.若f(a)·f(b)>0,有可能?c∈(a,b),f(c)=0,如f(x)=x2-1,f(-2)·f(2)>0,但f(x)=x2-1在(-2,2)內(nèi)有兩個零點,故A錯,C正確.
2.(4分)“a=-1”是“函數(shù)f(x)=ax2+2x-1只有一個零點”的 (
9、 )
A.充分必要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.非充分必要條件
【解析】選B.a=-1?a=-1或a=0?f(x)=ax2+2x-1只有一個零點.
3.(4分)已知函數(shù)f(x)是定義域為R的奇函數(shù),-2是它的一個零點,且在(0,+∞)上是增函數(shù),則該函數(shù)有________個零點,這幾個零點的和等于________. 世紀金榜導學號?
【解析】因為f(x)是R上的奇函數(shù),
所以f(0)=0,
又因為f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),
由奇函數(shù)的對稱性可知,f(x)在(-∞,0)上也單調(diào)遞增,
由f(2)=-f(-2)=0.因此在(0,+∞),
10、(-∞,0)上都只有一個零點,
綜上,f(x)在R上共有3個零點,其和為-2+0+2=0.
答案:3 0
4.(4分)一塊電路板的線路AB之間有64個串聯(lián)的焊接點(如圖所示),如果線路不通的原因是由于焊口脫落所致,要想檢驗出哪一處的焊口脫落,則至多需要檢測________次. 世紀金榜導學號?
【解析】第1次取中點把焊接點數(shù)減半為=32(個),第2次取中點把焊接點數(shù)減半為=16(個),
第3次取中點把焊接點數(shù)減半為=8(個),
第4次取中點把焊接點數(shù)減半為=4(個),
第5次取中點把焊接點數(shù)減半為=2(個),
第6次取中點把焊接點數(shù)減半為=1(個),所以至多需要檢測的次數(shù)是
11、6.
答案:6
【加練·固】
函數(shù)f(x)=x2+ax+b有零點,但不能用二分法求出,則a,b的關(guān)系是________,函數(shù)的零點是________.(用a表示)?
【解析】因為函數(shù)f(x)=x2+ax+b有零點,但不能用二分法,所以函數(shù)f(x)=x2+ax+b的圖像與x軸相切,
所以Δ=a2-4b=0,所以a2=4b;
則令f(x)=x2+ax+=0,
解得x=-.
答案:a2=4b -
5.(14分)已知函數(shù)f(x)=x2-2x-3,x∈[-1,4]. 世紀金榜導學號
(1)畫出函數(shù)y=f(x)的圖像,并寫出其值域.
(2)當m為何值時,函數(shù)g(x)=f(x)+
12、m在[-1,4]上有兩個零點?
【解析】(1)依題意:f(x)=(x-1)2-4,x∈[-1,4],其圖像如圖所示.
由圖可知,函數(shù)f(x)的值域為[-4,5].
(2)因為函數(shù)g(x)=f(x)+m在[-1,4]上有兩個零點.所以方程f(x)=-m在x∈[-1,4]上有兩個相異的實數(shù)根,即函數(shù)y=f(x)與y=-m的圖像有兩個交點.由(1)所作圖像可知-4<-m≤0,所以0≤m<4.所以當0≤m<4時,函數(shù)y=f(x)與y=-m的圖像有兩個交點,故當0≤m<4時函數(shù)g(x)=f(x)+m在[-1,4]上有兩個零點.
1.已知函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(2-x)=f(x)(
13、x∈R),當0
14、個.
2.已知y=f(x)是定義域為R的奇函數(shù),當x∈[0,+∞)時,f(x)=x2-2x. 世紀金榜導學號
(1)寫出函數(shù)y=f(x)的解析式.
(2)若方程f(x)=a恰有3個不同的解,求a的取值范圍.
【解析】(1)當x∈(-∞,0)時,-x∈(0,+∞),
因為y=f(x)是奇函數(shù),所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x,
所以f(x)=
(2)當x∈[0,+∞)時,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,最小值為-1;所以當x∈
(-∞,0)時,f(x)=-x2-2x=1-(x+1)2,最大值為1.
所以據(jù)此可作出函數(shù)y=f(x)的圖像,如圖所示,
根據(jù)圖像得,若方程f(x)=a恰有3個不同的解,則a的取值范圍是(-1,1).