零点定理是什么定理(关于零点定理)

100次浏览     发布时间:2024-08-19 09:05:58    

这是一个高考喜欢考但却比较少考的考点。

如果函数f(x)在区间[a,b]连续,且f(a)⋅f(b)<0,则f(x)在区间(a,b)至少有一个零点。

理解非常简单。如图,点A(a,f(a))在x轴下方,点B(b,f(b))在x轴上方,显然,函数图像必然要穿过x轴,每穿过一次,其交点横坐标就是函数f(x)的零点。

我们可以利用这个定理来判断方程根的存在,甚至强化这个定理就发展出二分法。


高考通常会这样考。

如果函数f(x)=...有一个零点x ,则x 在( )区间。

A. B. C. D.


解法不啰嗦,定理的证明却非常艰难。这正符合了我们对好数学的定义:理解容易,证明困难,威力巨大。我很喜欢这个定理。


从这个定理出发,我们还可以(猜出)类比出其他的性质。

比如这样

猜测1、如果函数f(x)在区间[a,b]连续,且f(a)=A,f(b)=B,则对于A,B之间的任何一个数C,方程f(x)=C至少有一个根。

要得到猜测1很容易,把零点定理的图歪一下就是了。


猜测2、如果函数f(x)在区间[a,b]连续,可导,且f(a)=f(b),则区间(a,b)上至少存在一个点x0,使f'(x0)=0

要得到猜测2也很容易,把零点定理的图变光滑就是。


猜测3、如果函数f(x)在区间[a,b]连续,可导,则区间(a,b)上至少存在一个点x0,使得

要得到猜测3,只要将猜测2的图歪一歪即可。


猜测4、如果函数f(x),g(x)都在区间[a,b]连续,可导,则区间(a,b)上至少存在一点x0,使得

猜测4不容易想到,所以比较厉害了,实际上是代入了参数方程。


咱也不要证明,证明好啰嗦,猜应该是很容易的哦,看看图就猜到了。的确,数学家都是这样先猜出来,再慢慢想办法证明的,你猜到了,就说明你有做数学家的潜能啊。


中学学过的那个叫做零点定理,猜测1叫做介值定理,猜测2叫做罗尔中值定理,猜测3比较有名,叫拉格朗日中值定理,猜测4最牛逼,叫柯西中值定理

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