方程的根与函数的零点.docx

方程的根与函数的零点
教学过程设计
（一）引入课题
问题引入：求方程3x2＋6 x－1=0的实数根。
变式：解方程3x5＋6x－1=0的实数根. （一次、二次、三次、四次方程的解都可以通过系数的四则运算，乘方与开方等运算来表示，但高于四次的方程不能用公式求解。大家课后去阅读本节后的“阅读与思考”，还有如lnx+2x-6=0的实数根很难下手，我们寻求新的角度——函数来解决这个方程的问题。）
设计意图：从学生的认知冲突中，引发学生的好奇心和求知欲，推动问题进一步的探究。通过简单的引导，让学生课后自己阅读相关内容，培养他的自学能力和更广泛的兴趣。开门见山的提出函数思想解决方程根的问题，点明本节课的目标。
（二）新知探究
1、零点的概念
问题1 求方程x2－2x－3＝0的实数根，并画出函数y＝x2－2x－3的图象；
   方程x2－2x－3＝0的实数根为-1、3。函数y＝x2－2x－3的图象如图所示。

 问题2 观察形式上函数y＝x2－2x－3与相应方程x2－2x－3＝0的联系。
函数y＝0时的表达式就是方程x2－2x－3＝0。
问题3 由于形式上的联系，则方程x2－2x－3＝0的实数根在函数y＝x2－2x－3的图象中如何体现？
y＝0即为x轴，所以方程x2－2x－3＝0的实数根就是y＝x2－2x－3的图象与x轴的交点横坐标。
设计意图：以学生熟悉二次函数图象和二次方程为平台，观察方程和函数形式上的联系，从而得到方程实数根与函数图象之间的关系。理解零点是连接函数与方程的结点。
初步提出零点的概念：-1、3既是方程x2－2x－3＝0的根，又是函数y＝x2－2x－3在y＝0时x的值，也是函数图象与x轴交点的横坐标。-1、3在方程中称为实数根，在函数中称为零点。
问题4 函数y＝x2－2x＋1和函数y＝x2－2x＋3零点分别是什么？
函数y＝x2－2x＋1的零点是-1。函数y＝x2－2x＋3不存在零点。
设计意图：应用定义，加深对概念的理解。
提出零点的定义：对于函数 ，把使 成立的实数 叫做函数 的零点．（zero point）

2、函数零点的判定：
研究方程的实数根也就是研究相应函数的零点，也就是研究函数的图象与x轴的交点情况。         （Ⅰ）
问题5 如果把函数比作一部电影，那么函数的零点就像是电影的一个瞬间，一个镜头。有时我们会忽略一些镜头，但是我们仍然能推测出被忽略的片断。现在我有两组镜头（如图），哪一组能说明他的行程一定曾渡过河？                           （Ⅱ）

第Ⅰ组能说明他的行程中一定曾渡过河，而第Ⅱ组中他的行程就不一定曾渡过河。
设计意图：从现实生活中的问题，让学生体会动与静的关系，系统与局部的关系。
问题6 将河流抽象成x轴，将前后的两个位置视为A、B两点。请问当A、B与x轴怎样的位置关系时，AB间的一段连续不断的函数图象与x轴一定会有交点？
A、B两点在x轴的两侧。

设计意图：将现实生活中的问题抽象成数学模型，进行合情推理，将原来学生只认为静态的函数图象，理解为一种动态的过程。
问题7 A、B与x轴的位置关系，如何用数学符号（式子）来表示？
A、B两点在x轴的两侧。可以用f（a）•f（b）<0来表示。
设计意图：由原来的图象语言转化为数学语言。培养学生的观察能力和提取有效信息的能力。体验语言转化的过程。
问题8 满足条件的函数图象与x轴的交点一定在（a，b）内吗？即函数的零点一定在（a，b）内吗？
一定在区间（a，b）上。若交点不在（a，b）上，则它不是函数图象。

设计意图：让学生体验从现实生活中抽象成数学模型时，需要一定修正。加强学生对函数动态的感受，对函数的定义有进一步的理解。
通过上述探究，让学生自己概括出零点存在性定理：
一般地，我们有：
如果函数y＝f（x）在区间[a，b]上的图象是连续不断的一条曲线并且有f（a）•f（b）<0，那么函数y＝f（x）在区间（a，b）内有零点，即存在c∈（a，b），使得f（c）=0，这个c也就是方程f（x）＝0的根．
（三）新知应用与深化
例题1  观察下表，分析函数 在定义域内是否存在零点？

－2 －1 0 1 2

-109 -10 -1 8 107
分析：函数 图象是连续不断的，又因为 ，所以在区间（0，1）上必存在零点。我们也可以通过计算机作图（如图）帮助了解零点大致的情况。

设计意图：初步应用零点的存在性定理来判断函数零点的存在性问题。并引导学生探索判断函数零点的方法，通过作出x， 的对应值表，来寻找函数值异号的区间，还可以借助计算机来作函数的图象分析零点问题。而且对函数有一个零点形成直观认识．
例题2  求函数 的零点个数．
分析：用计算器或计算机作出x， 的对应值表和图象。

1 2 3 4 5 6 7 8 9

-4.0 -1.3 1.1  3.4  5.6  7.8  9.9 12.1 14.2
由表可知，f (2)<0，f (3)>0,则 ，这说明函数 在区间（2，3）内有零点。结合函数 的单调性，进而说明 零点是只有唯一一个．

设计意图：学生应用例题1方法来解决例题2的零点存在性问题，并结合函数的单调性，从图象的直观上去判断零点的个数问题。
练习：判断下列函数是否存在零点，指出零点所在的大致区间?
① f（x）=2xln(x-2)-3；
②f（x）= 2x＋2x－6．
（四）总结归纳设计
通过引导让学生回顾零点概念、意义与求法，以及零点存在性判断，鼓励学生积极回答，然后老师再从数学思想方面进行总结．
（五）目标检测设计
必作题：
1．教材P92习题3．1（A组）第2题；
2．求下列函数的零点：
（1）                （2） ；
（3）          （4） 
3．求下列函数的零点，图象顶点的坐标，画出各自的简图，并指出函数值在哪些区间上大于零，哪些区间上小于零：
（1）               （2） ．
4．已知 ．
（1） 为何值时，函数的图象与 轴有两个零点；
（2）如果函数至少有一个零点在原点右侧，求 的值．
选做题：设函数 ．
（1）利用计算机探求 和 时函数 的零点个数；
（2）当 时，函数 的零点是怎样分布的？