6.1

函数零点与方程的根

把方程求根转化为函数图象与横轴交点问题。

12 分钟函数的零点与应用
本文章目录

01 · 出发点

把解方程转成寻找函数与横轴的交点

方程 f(x)=0 的每一个实数解,都对应函数图象上一个纵坐标为 0 的点。把代数求根放到函数图象中,可以同时观察根的个数、位置和近似范围。

更一般地,方程 f(x)=g(x) 可以移项为 F(x)=f(x)-g(x)=0,也可以看成两条图象的交点。选择哪一种视角,取决于图象和性质是否容易分析。

02 · 概念

零点、方程根与图象交点

若 x₀ 使 f(x₀)=0,就称 x₀ 是函数 f 的零点。零点是自变量的数值,不是点 (x₀,0);后者是图象与 x 轴的交点。

方程 f(x)=0 的实根、函数 f 的零点和图象 y=f(x) 与 x 轴交点的横坐标三者一一对应。图象可以估计零点,但精确结论还需代数或定理支持。

03 · 方法

从函数角度研究方程

  1. 01

    把方程整理为 F(x)=0,明确 F 的定义域。

  2. 02

    利用因式分解、图象、单调性或符号变化确定零点个数与位置。

  3. 03

    对候选零点代回验证;若只能近似求解,则同时给出精度或所在区间。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1连接二次方程与图象交点

求函数 f(x)=x²-4 的零点,并说明图象与坐标轴的交点。

  1. 1

    令 f(x)=0,得到 x²-4=0。

  2. 2

    因式分解为 (x-2)(x+2)=0,所以 x=-2 或 x=2。

  3. 3

    对应图象与 x 轴交于 (-2,0)、(2,0);令 x=0 得 f(0)=-4,所以与 y 轴交于 (0,-4)。

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 函数零点等价于对应方程的实根。
  • 图象与 x 轴交点的横坐标就是零点。
  • 方程 f=g 可转化为函数 f-g 的零点问题。