函數零點

當f(x)=0時對應的自變數x的值

函數零點就是當f(x)=0時對應的自變數x的值,需要注意的是零點是一個數值,而不是一個點,是函數與X軸交點的橫坐標。

含義


一般地,對於函數,我們把方程的實數根x叫作函數的零點(the zero of the function)。即函數的零點就是使函數值為0的自變數的值。函數的零點不是一個點,而是一個實數。

術語解釋


使得某系統的傳遞函數G(s)為0的s的值(注意s為複數),該值在複平面上的點,就是零點。
若該系統的輸入為U(s),當s取值為零點處的值,則。又因為系統輸出,而s的特殊取值使得,所以此時無論輸入信號為何種形式,最終輸出Y(s)都是0,這也是 零點的實際意義。
也可以這樣說,若某系統工作在零點上,那麼此時任何輸入經過該系統后,輸出都是0。

例子


⑴素數計數函數:,上標為∞,下標為。
函數零點
函數零點
J(x)是一種階性函數,定義為,
其中,是多重對數,ρ是所有黎曼函數中所有實部中的非平凡零點。
⑵黎曼-馮·諾依曼公式(描寫黎曼ζ函數的零點):
黎曼猜想:黎曼函數中所有實部中的非平凡零點很有可能全是½(結果為實)。
⑷佩龍公式(描寫黎曼ζ函數和素數計算函數的關係:)
設,上標為∞,下標為
那麼,,下標為,上標為,下標為
其中,ρ是黎曼函數中所有實部中的非平凡零點

一般結論


若函數在閉區間[a,b]上的圖像是連續曲線,並且在區間端點的函數值符號不同,即,則在區間[a,b]內,函數至少有一個零點,即相應的方程在區間[a,b]內至少有一個實數解。
一般結論:函數的零點就是方程的實數根,也就是函數的圖像與x軸(直線)交點的橫坐標,所以方程有實數根,推出函數的圖像與x軸有交點,推出函數有零點。
更一般的結論:函數的零點就是方程的實數根,也就是函數的圖像與函數的圖像交點的橫坐標,這個結論很有用。
變號零點就是函數圖像穿過那個點,也就是在那個點兩側取值是異號(那個點函數值為零)。
不變號零點就是函數圖像不穿過那個點,也就是在那個點兩側取值是同號(那個點函數值為零)。
注意:如果函數最值為0,則不能用此方法求零點所在區間。

應用


二分法求方程的近似解
(1)確定區間[a,b],驗證,給定精確度;
(2)求區間(a,b)的中點x;
(3)計算f(x);
①若,則x就是函數的零點;
②若,則令(此時零點);即圖象為
③若,則令。(此時零點)
(4)判斷是否滿足條件,否則重複(2)~(4)