零点定理是啥
零点定理”是函数的一个定理,还有同名电影。我们还可以利用闭区间套定理来证明零点定理。
【函数】
设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与 f(b)异号(即f(a)× f(b)<0),那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点,即至少有一点ξ(a<ξ<b)使f(ξ)=0。
证明:不妨设f(a)<0,f(b)>0.令
E={x|f(x)<0,x∈[a,b]}.
由f(a)<0知E≠Φ,且b为E的一个上界,于是根据确界存在原理,
存在ξ=supE∈[a,b].
下证f(ξ)=0(注意到f(a)≠0,f(b)≠0,故此时必有ξ∈(a,b).).事实上,
(i)若f(ξ)<0,则ξ∈[a,b).由函数连续的局部保号性知
存在δ>0,对x1∈(ξ,ξ+δ):f(x)<0→存在x1∈E:x1>supE,
这与supE为E的上界矛盾;
(ii)若f(ξ)>0,则ξ∈(a,b].仍由函数连续的局部保号性知
存在δ>0,对x1∈(ξ-δ,ξ):f(x)>0→存在x1为E的一个上界,且x1<ξ,
这又与supE为E的最小上界矛盾。
综合(i)(ii),即推得f(ξ)=0。
延伸阅读
0点存在性定理是什么
零点存在性定理是:
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。
定理的含义:
(1)函数在区间[a,b]上的图象连续不断,又它在区间[a,b]端点的函数值异号,则函数在[a,b]上一定存在零点
(2)函数值在区间[a,b]上连续且存在零点,则它在区间[a,b]端点的函数值可能异号也可能同号
(3)定理只能判定零点的存在性,不能判断零点的个数
连续函数的零点定理
1.零点定理:函数在闭区域连续,如果端点处取值乘积小于零,则在区域之内,存在一个点的函数值为零。f(ε)=0
2.介值定理:介值定理和最值定理有关,当函数值存在最大值和最小值,对于最大值和最小值之间的数,在定义域上可以取到某个数,使得其函数值为最大值和最小值之间的数。
零点定理是什么
定理(零点定理)设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与 f(b)异号(即f(a)× f(b)<0),那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点,即至少有一点ξ(a<ξ
函数零点的判定定理
1、函数零点存在性定理:
一般地,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)=O,这个c也就是f(x)=0的根.
特别提醒:
(1)根据该定理,能确定f(x)在(a,b)内有零点,但零点不一定唯一.
(2)并不是所有的零点都可以用该定理来确定,也可以说不满足该定理的条件,并不能说明函数在(a,b)上没有零点,例如,函数f(x)=x2-3x+2有f(0)?f(3)>0,但函数f(x)在区间(0,3)上有两个零点.
(3)若f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的,且是单调函数,f(a).f(b)<0,则f(x)在(a,b)上有唯一的零点.
2、函数零点个数的判断方法:
(1)几何法:对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y=f(x)的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.
特别提醒:
①“方程的根”与“函数的零点”尽管有密切联系,但不能混为一谈,如方程x2-2x+1=0在[0,2]上有两个等根,而函数f(x)=x2-2x+1在[0,2]上只有一个零点;
②函数的零点是实数而不是数轴上的点.
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.
高一数学零点定理
一、零点的定义与判定定理
1、函数零点的定义:对于函数 y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点。
2、函数零点的意义: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)的图象与x轴交点的横坐标。
3、函数零点的分类
(1) 变号零点:零点附近两侧的函数值异号
(2) 不变号零点:零点附近两侧的函数值同号
4、函数零点存在性定理:一般地,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。
5、判断函数零点个数的常用方法
(1) 解方程f(x)=0,方程f(x)=0的不同解的个数就是函数f(x)零点的个数。
(2) 直接作出函数f(x)的图象,其图象与x轴交点的个数就是函数f(x)的零点的个数。
(3) 化函数的零点个数问题为方程g(x)=h(x)的解的个数问题,在同一坐标系下作出y=g(x)和y=h(x)的图象,两函数图象的交点个数就是函数f(X)的零点的个数。
(4) 若证明一个函数的零点唯一,也可先由零点存在性定理判断出函数有零点,再证明该函数在定义域内单调。
二、零点的定义相关例题
判断函数f(x)=x?3+ln x的零点个数___
答案:只有一个零点
解析:令x?3+ln x=0,则ln x与y=?x+3的图像只有一个交点,即函数f(x)=x?3+ln x只有一个零点。