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二、指对方程解法

指数与对数 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 利用函数图像关于原点对称性,将 $f(x)=0$ 转化为 $f(x)=-f(-x)$ 求解。

从哪来 建立在“二、函数图像的对称性”与“二、方程的基本概念”之上。

为什么 奇函数满足 $f(-x)=-f(x)$。若 $x_0$ 是 $f(x)=0$ 的根,则 $f(x_0)=0$,故 $f(-x_0)=-f(x_0)=0$,即 $-x_0$ 也是根。利用此性质可成对求根或简化计算。

讲法
适合:逻辑推导型学生 从代数定义出发:设 $f(x)$ 为奇函数,若 $f(a)=0$,由 $f(-a)=-f(a)$ 得 $f(-a)=0$。强调“零的相反数仍是零”,从而证明根关于原点对称。
讲法
适合:直观形象型学生 画图演示:奇函数图像绕原点旋转180度重合。若图像穿过x轴于点A,旋转后必穿过x轴于点A'。A与A'关于原点对称,故横坐标互为相反数。
讲法
适合:计算技巧型学生 举例:已知奇函数 $f(x)$ 在 $(0, +\infty)$ 上有3个零点,问 $R$ 上有多少个零点?引导思考:正半轴3个,负半轴对应3个,原点处 $f(0)=0$ 算1个,共7个。强调“对称性”带来的数量倍增。
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练一道
基础题
已知奇函数 $f(x)$ 在 $x=2$ 处有零点,求 $f(-2)$ 的值。
变式
已知奇函数 $f(x)$ 在区间 $[1, 3]$ 上有且仅有2个零点,求 $f(x)$ 在 $[-3, -1]$ 上零点的个数。
试试手自己判
检测题
已知定义在 $R$ 上的奇函数 $f(x)$,当 $x>0$ 时,$f(x)=x^2-2x-3$。求 $f(x)=0$ 的所有实数根。
看答案和判分标准
答案:$-3, 0, 3$
判对标准:
1. 解出 $x>0$ 时的根:$x^2-2x-3=0 \Rightarrow (x-3)(x+1)=0$,因 $x>0$,故 $x=3$。
2. 利用奇函数性质,$x=-3$ 也是根。
3. 利用奇函数性质,$f(0)=0$,故 $x=0$ 是根。
4. 三个根缺一不可,顺序不限。
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