0  378453  378461  378467  378471  378477  378479  378483  378489  378491  378497  378503  378507  378509  378513  378519  378521  378527  378531  378533  378537  378539  378543  378545  378547  378548  378549  378551  378552  378553  378555  378557  378561  378563  378567  378569  378573  378579  378581  378587  378591  378593  378597  378603  378609  378611  378617  378621  378623  378629  378633  378639  378647  447090 

3.情感、态度与价值观

在学习过程中,学会整合知识,提升自我学习的品质,养成合作、交流、创新的良好学习品质.

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2.过程与方法

通过学生自我回顾、反思、整理、归纳所学知识,从而构建本节的知识体系.

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1.知识与技能.

整合函数模型及其应用的基本知识与基本方法. 进一步提升研究函数和应用函数解决实际应用问题的技能.

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教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
回顾反思构建体系
1.函数与方程单元知识网络

2.知识梳理
①二次函数的零点与一元二次方程根的关系
对于二次函数f (x) = ax2 + bx + c (a≠0),当f (x) = 0时,就是一元二次方程ax2 + bx + c = 0,因此,二次函数f (x) = ax2 + bx + c (a≠0)的零点就是一元二次方程ax2 + bx + c = 0的根;也即二次函数f (x) = ax2 + bx + c的图象--抛物线与x轴相交时,交点的横坐标就是一元二次方程ax2 + bx + c = 0的根.
②函数的零点的理解
(1)函数的零点是一个实数,当自变量取该值时,其函数值等于零.
(2)根据函数零点定义可知,函数f (x)的零点就是f (x) = 0的根,因此判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程f (x) = 0是否有实根,有几个实根.
③函数零点的判定
判断一个函数是否有零点,首先看函数f (x)在区间[ab]上的图象是否连续,并且是否存在f (af (b)<0,若满足,那么函数y = f (x)在区间(ab)内必有零点.
④用二分法求方程的近似解要注意以下问题:
(1)要看清题目要求的精确度,它决定着二分法步骤的结束.
(2)初始区间的选定一般在两个整数间,不同的初始区间结果是相同的,但二分的次数却相差较大.
(3)在二分法的第四步,由|ab|<,便可判断零点近似值为ab.
⑤用二分法求曲线的近似交点应注意以下几点:
(1)曲线的交点坐标是方程组的解,最终转化为求方程的根;
(2)求曲线y = f (x)和y = g(x)的交点的横坐标,实际上就是求函数y = f (x) – g (x)的零点,即求方程f (x) – g (x) = 0的实数解.
1.师生合作,绘制单元知识网络图
2.学生回顾口述知识要点,老师总结、归纳,师生共同进行知识疏理.
整理知识,培养归纳能力;师生共同回顾、再现知识与方法.
经典例题剖析

 
例1  利用计算器,求方程2x + 2x – 5 = 0的近似解. (精确到0.1)
 

 

 

 

 

 

 

 
例2 确定函数f (x) =+ x – 4 的零点个数.
 

 

 

 

 

例3(1)试说明方程2x3 – 6x2 +3 = 0有3个实数解,并求出全部解的和(精确到0.01)
(2)探究方程2x3 – 6x2 +5 = 0,方程2x3 – 6x2 +8 = 0全部解的和,你由此可以得到什么结论?
 
1.学生自主完成例1、例2、例3,求解学生代表板书解答过程,老师点评,总结.
例1[解析]设f (x) = 2x + 2x – 5,由于函数在R上是增函数,所以函数f (x)在R上至多一个零点.
f (1) = –1<0,f (2) = 3>0,
f (1) f (2)<0,
∴函数f (x) = 2x + 2x – 5在(1, 2)内有一个零点,则二分法逐次计算,列表如下:
取区间
中点值
中点函数值
(1, 2)
1.5
0.83(正数)
(1, 1, 5)
1.25
–0.12(负数)
(1.25, 1.5)
1.375
0.34(正数)
(1.25, 1.375)
1.3125
0.11(正数)
(1.25, 1.3125)
 
 

∵|1.3125 – 1.25| = 0.0625<0.1,

∴函数f (x)的零点近似值为1.3125.

∴方程2x + 2x – 5 = 0的近似解是1.3125.

例2[解析]设,则f (x)的零点个数即y1y2的交点个数,作出两函数图象如图.

由图知,y1y2在区间(0, 1)内有一个交点,

x = 4时,y1 = –2,y2 = 0,

x = 8时,y1 = –3,y2 = – 4,

∴在(4, 8)内两曲线又有一个交点,又y2 = x – 4均为单调函数.

∴两曲线只有两个交点,

即函数有两个零点.

例3[解析](1)设函数 f (x) =2x3 – 6x2 +3,

f (–1) = –5<0,f (0) = 3>0,f (1) = –1<0,

f (2) = –5<0,f (3) = 3>0,函数y = f (x)的图象是连续的曲线,∴方程2x3 – 6x2 +3 = 0有3个实数解.

首先以区间[–1,0]为计算的初始区间,用二分法逐步计算,列表如下:

端点或中点的横坐标
a0 = –1,b0 = 0
x0 = (–1+0) / 2 = – 0.5
x1 = (–1– 0.5) /2 = – 0.75
x2 = (– 0.75 – 0.5) / 2= – 0.625
x3 = (– 0.75 – 0.625) / 2= – 0.687 5
x4 = (– 0.687 5 – 0.625) / 2= – 0.656 25
x5 = (– 0.656 25 – 0.625) / 2= – 0.640 625
x6= (– 0.656 25 – 0.640 625) / 2
= – 0.648 437 5
x7= – 0.644 531 25

计算端点或中点的函数值
定区间
f (–1) = –5,f (0) =3
[–1,0]
f (x0) = f (– 0.5)  = 1.25>0
[–1,–0.5]
f (x1) = f (– 0.75)<0
[– 0.75,–0.5]
f (x2) = f (– 0.625)>0
[– 0.75,–0.625]
f (x3) = f (– 0.687 5)<0
[– 0.687 5,–0.625]
f (x4) = f (– 0.656 25)<0
[– 0.656 25,–0.625]
f (x5) = f (– 0.640 625)>0
[– 0.656 25,–0.640 625]
f (x6) = f (– 0.648 437 25)<0
[– 0.648 437 5,–0.640 625]
f (x7)<0
[– 0.644 531 25,–0.640 625]

由上表计算可知,区间[– 0.64453125,– 0.640625]的左、右两端点精确到0.01所取的近似值都是 – 0.64,所以– 0.64可以作为方程2x3 – 6x2 +3 = 0在区间[–1,0]上的一个近似解.

同理可求得方程2x3 – 6x2 +3 = 0在区间[0,1]和[2,3]内且精确到0.01的近似解分别为0.83,2.81.所以方程2x3 – 6x2 +3 = 0全部解的和为– 0.64 + 0.83 + 2.81 = 3.

(2)利用同样方法可求得方程2x3 – 6x2 +5 = 0和方程2x3 – 6x2 +8 = 0全部解的和也为3.

由于3只与未知数的系数比相等,即 – (– 6÷2) = 3,所以猜想:

一般地,对于一元三次方程ax3+ bx3 + cx +d = 0有三个根xlx2x3,则和为x1 +x2 +x3 =

动手尝试练习提升综合应用知识的能力.

备选例题

例1  求函数y = x3 – 2x2x + 2的零点,并画出它的图象.

[解析]因为x3 – 2xx + 2 = x2 (x – 2) – (x – 2) = (x – 2) (x2 – 1) = (x – 2) (x – 1) (x + 1),

所以已知函数的零点为–1,1,2.

3个零点把x轴分成4个区间:

,[–1,1],[1,2],.

在这4个区间内,取x的一些值(包括零点),列出这个函数的对应值表:

x

–1.5
–1
–0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5

y

– 4.38
0
1.88
2
1.13
0
–0.63
0
2.63

在直角坐标系内描点连线,这个函数的图象如图所示.

例2 求函数f (x) = x3 + x2 – 2x – 2的一个为正实数的零点(误差不超过0.1).

[解析]由于f (1) = –2<0,f (2) = 6>0,可以取区间[1,2]作为计算的初始区间.

用二分法逐次计算,列表如下:

端点(中点)坐标
计算中点的函数值
取区间
|anbn|
 
 
[1,2]
1
x0 = (1 + 2)/2 = 1.5
f(x0)=0.625>0
[1,1.5]
0.5
x1 = (1 + 1.5)/2 = 1.25
f(x1)= –0.984<0
[1.25,1.5]
0.25
x2=(1.25+1.5)/2 =1.375
f(x2)= –0.260<0
[1.375,1.5]
0.125
x3=(1.375+1.5)/2=1.438
 
 
 

由上表的计算可知,区间[1.375,1.5 ]的长度小于0.2,所以这个区间的中点x3 = 1.438可作为所求函数误差不超过0.1的一个正实数零点的近似值.

函数f (x) = x3 + x2 – 2x – 2的图象如图所示.

实际上还可用二分法继续算下去,进而得到这个零点精确度更高的近似值.

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动手练习与合作交流相结合,在整合知识中构建单元知识体系,在综合练习中提升综合运用单元知识的能力.

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重点:整合单元知识;难点:提升综合运用单元知识的能力.

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3.情感、态度与价值观

在学习过程中,学会整合知识,提升自我学习的品质,养成合作、交流、创新的良好学习品质.

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2.过程与方法

通过学生自我回顾、反思、整理、归纳所学知识,从而构建本节的知识体系

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1.知识与技能

整合函数与方程的基本知识和基本方法,进一步提升函数与方程思想.

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15.(20分)在光滑的水平面上停放着一辆质量为m1的小车,小车上放置一个质量为m2的物块,现将轻弹簧压缩在物块与小车左边固定挡板之间,并用细线拴住,使m2静止在小车上的A点,如图所示。设物块与小车之间的动摩擦因数为μO点为弹簧原长的位置,将细线烧断后,m2 m1开始运动。

(1)问m2 位于O点左侧还是右侧时,物体m2 的速度最大?

(2)若物体m2 达最大速度时,物体m2 已相对小车移动了距离s,求此时m1的速度和这一个过程弹簧释放的弹性势能;

(3)如果在细线烧断前弹簧的弹性势能为EA点到小车最右端的距离为L,则当E满足什么条件物块m2能离开小车,并求离开小车时物块的速度

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同步练习册答案