《3.1.1 方程的根与函数的零点》同步练习(含解析)

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名称 《3.1.1 方程的根与函数的零点》同步练习(含解析)
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文件大小 528.1KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-04-02 10:43:25

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人教A版必修1《3.1.1 方程的根与函数的零点》同步练习卷
一.选择题(共15小题)
1.设函数f(x)=x+lgx满足f(a)f(b)f(c)<0(a<b<c),f(x)的零点为x0,则下列选项中一定错误的是(  )
A.x0∈(a,c) B.x0∈(a,b) C.x0∈(b,c) D.x0∈(c,+∞)
2.若2lgx+lg2=1,则x的值是(  )
A. B. C.或 D.
3.函数f(x)=ex+x+1零点所在的区间是(  )
A.(0,1) B.(﹣1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(1,2)
4.已知函数f(x)=|x﹣a|+(a≠0).当a<时,函数g(x)=f(x)+|2x﹣1|有零点,则实数a的取值范围是(  )
A.[﹣,0) B.[0,] C.[,0] D.[,0]
5.设x0是函数f(x)=2x+3x的零点,且x0∈(k,k+1),k∈Z,则k=(  )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
6.已知函数f(x)=lnx+x﹣4,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是(  )
A.(0,1) B.( 1,2) C.(2,3) D.(3,4)
7.已知函数,若函数F(x)=f(x)﹣a的两个零点分别在区间(﹣1,0)和内,则实数a的取值范围为(  )
A. B.(0,1) C.(ln2,1) D.
8.函数f(x)=x3﹣x+5的零点所在的区间为(  )
A.(﹣3,﹣2) B.(﹣2,﹣1) C.(﹣1,0) D.(0,1)
9.函数f(x)=log2x+x+1的零点所在的区间是(  )
A.(0,) B.(,) C.(,) D.(,1)
10.已知函数﹣x(x>0)的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为(  )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>c>a D.b>a>c
11.已知关于x的方程ax2+(a﹣3)x+1=0在区间上存在两个实数根,则实数a的取值范围是(  )
A. B. C.a≥9 D.
12.已知y=f(x)定义域为R的偶函数,当x≥0时,,若关于x的方程2020[f(x)]2﹣(2020a+2021)f(x)+2021a=0有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是(  )
A.0<a<1或 B.0≤a≤1或
C.0<a≤1或 D.或a=0
13.设函数f(x)=,若互不相等的实数x1,x2,x3,满足f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1+x2+x3的取值范围是(  )
A. B.(,4] C.(2,4) D.(2,6)
14.已知函数f(x)=,则k∈(0,1)时,关于x的方程f[f(x)]=k的根的个数是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
15.已知函数f(x)=,若恰有3个互不相同的实数x1,x2,x3,使得=2,则实数a的取值范围为(  )
A.a>﹣ B.﹣<a<0 C.a≥0 D.a≥0或a=﹣
二.填空题(共10小题)
16.已知x2﹣5x=14,则(x﹣1)(2x﹣1)﹣(x+1)2+1=   .
17.方程|x﹣1|+|x﹣3|=2的解集为   .
18.已知,则x=   .
19.方程2x=32的解为   .
20.已知函数f(x)=(1﹣e)(x﹣1)(x﹣3)﹣a有两个零点x1,x2(x1≠x2),g(x)=x﹣ln(a+1)﹣1有唯一零点x3,且(x1﹣x3)(x2﹣x3)<0,则实数a的取值范围是   .
21.若函数f(x)=2x2﹣﹣2在区间(m﹣1,m)(m∈N)内存在零点,则m=   .
22.若函数的零点为x0,且x0∈(a,a+1),a∈Z,则a的值为   .
23.函数f(x)=cos2x﹣λsinx在(0,nπ)上有101个零点,则λ=   ,n=   .
24.已知方程9x|x|﹣ax+1=0恰有3个解,则a的取值范围为   .
25.已知函数f(x)=x2+x﹣1的两个零点分别为x1和x2,则x12x2+x1x22的值为   .
三.解答题(共5小题)
26.已知a>1,函数f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x).
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)求函数f(x)的零点;
(Ⅲ)若函数f(x)的最大值为2,求a的值.
27.在 ①②③这三个条件任选一个补充在下面的问题中,并加以解答.
已知______,若函数f(x)为奇函数,且函数y=f(ax﹣m)的零点在区间(﹣2,3)内,求m的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
28.(1)作出f(x)=x|x﹣4|的图象,并讨论方程f(x)=m的实根的个数;
(2)已知函数f(x)=x|x﹣a|﹣a(a∈R),若存在x∈[3,5],使f(x)<0成立,求实数a的取值范围.
29.已知函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a>0)在[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.
(1)求a,b;
(2)方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)=0有三个不同的实数解,求k的范围.
30.已知f(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x>0时,f(x)=,g(x)=f(x)﹣a.
(1)若函数g(x)恰有三个不相同的零点,求实数a的值;
(2)记h(a)为函数g(x)的所有零点之和.当﹣1<a<1时,求h(a)的取值范围.
人教A版必修1《3.1.1 方程的根与函数的零点》2021年最热同步卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.设函数f(x)=x+lgx满足f(a)f(b)f(c)<0(a<b<c),f(x)的零点为x0,则下列选项中一定错误的是(  )
A.x0∈(a,c) B.x0∈(a,b) C.x0∈(b,c) D.x0∈(c,+∞)
【解答】解:函数f(x)=x+lgx的定义域为{x|x>0},函数是增函数,
满足f(a)f(b)f(c)<0(a<b<c),说明f(a),f(b),f(c),
有1个是负数一定是f(a),两个正数或3个负数,
由函数的零点判断定理可知,函数的零点在(a,c),在(a,b),在(c,+∞),
不可能在(b,c).
故选:C.
2.若2lgx+lg2=1,则x的值是(  )
A. B. C.或 D.
【解答】解:∵2lgx+lg2=1 2lgx=1﹣lg2=lg5 lgx=lg5=lg,
∴x=.
故选:B.
3.函数f(x)=ex+x+1零点所在的区间是(  )
A.(0,1) B.(﹣1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(1,2)
【解答】解:函数f(x)=ex+x+1是连线增函数,
f(﹣2)=e﹣2﹣2+1<0,f(﹣1)=e﹣1﹣1+1>0,
由函数零点的存在性定理,函数f(x)=ex+x+1的零点所在的区间为(﹣2,﹣1).
故选:C.
4.已知函数f(x)=|x﹣a|+(a≠0).当a<时,函数g(x)=f(x)+|2x﹣1|有零点,则实数a的取值范围是(  )
A.[﹣,0) B.[0,] C.[,0] D.[,0]
【解答】解:当a<时,函数g(x)=f(x)+|2x﹣1|有零点,
即为|x﹣a|++|2x﹣1|=0,
即有|x﹣a|+|2x﹣1|=﹣,
由|x﹣a|+|2x﹣1|=|x﹣a|+|x﹣|+(|x﹣|)≥|x﹣a﹣x+|+|﹣|=|a﹣|,
当x=时,上式取得等号,
则|a﹣|≤﹣,且a<0,
由a<,可得﹣a≤﹣,
化为2a2﹣a﹣1≤0,
解得﹣≤a<0,
即a的取值范围是[﹣,0).
故选:A.
5.设x0是函数f(x)=2x+3x的零点,且x0∈(k,k+1),k∈Z,则k=(  )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
【解答】解:由函数的解析式可得f(﹣1)=﹣3=﹣<0,f(0)=1﹣0=1>0,f(﹣1)f(0)<0.
且函数在R上是连续增函数,故函数f(x)在(﹣1,0)上存在唯一零点,
故k=﹣1,
故选:C.
6.已知函数f(x)=lnx+x﹣4,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是(  )
A.(0,1) B.( 1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【解答】解:函数f(x)=lnx+x﹣4,是连续增函数,又f(2)=ln2+2﹣4<0,
f(3)=ln3+3﹣4>0,
可得f(2)f(3)<0,由零点判定定理可知:函数f(x)=lnx+x﹣4包含零点的区间是:(2,3).
故选:C.
7.已知函数,若函数F(x)=f(x)﹣a的两个零点分别在区间(﹣1,0)和内,则实数a的取值范围为(  )
A. B.(0,1) C.(ln2,1) D.
【解答】解:函数F(x)=f(x)﹣a的两个零点分别在区间(﹣1,0)和内,
∴,
即,
解得<a<ln2,
故选:A.
8.函数f(x)=x3﹣x+5的零点所在的区间为(  )
A.(﹣3,﹣2) B.(﹣2,﹣1) C.(﹣1,0) D.(0,1)
【解答】解:由函数f(x)=x3﹣x+5是连续函数,
函数的解析式得f(﹣3)=﹣19<0,f(﹣2)=﹣1<0,f(﹣1)=5>0,∴f(﹣2)f(﹣1)<0,
根据函数零点的判定定理可得函数零点所在的区间为(﹣2,﹣1),
故选:B.
9.函数f(x)=log2x+x+1的零点所在的区间是(  )
A.(0,) B.(,) C.(,) D.(,1)
【解答】解:∵连续函数f(x)=log2x+x+1在(0,+∞)上单调递增,
∵f()=log2++1=log2+=log2( )=<<0,
f()=log2++1=>0,
f()f()<0,
∴f(x)=log2x+x+1的零点所在的区间为(,),
故选:C.
10.已知函数﹣x(x>0)的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为(  )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>c>a D.b>a>c
【解答】解:根据题意,对于h(x)=x3﹣x,(x>0),其零点为c,则有c3﹣c=0,解可得c=1,
对于f(x)=()x﹣x,其零点为a,则有a=()a,
对于g(x)=﹣x,其零点为b,则有b=,变形可得b=()b,
结合指数函数的性质可得0<b<a<1,
则有c>a>b,
故选:B.
11.已知关于x的方程ax2+(a﹣3)x+1=0在区间上存在两个实数根,则实数a的取值范围是(  )
A. B. C.a≥9 D.
【解答】解:显然a≠0,可设f(x)=ax2+(a﹣3)x+1,
当a>0时,>,且f()=a++1>0,且△=(a﹣3)2﹣4a≥0,
即为0<a<且a>,且a≥9或a≤1,
则<a≤1;
当a<0时,>,且f()=a++1<0,且△=(a﹣3)2﹣4a≥0,
即为0<a<且a<,且a≥9或a≤1,
则a∈ .
综上可得,a的取值范围是<a≤1.
故选:B.
12.已知y=f(x)定义域为R的偶函数,当x≥0时,,若关于x的方程2020[f(x)]2﹣(2020a+2021)f(x)+2021a=0有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是(  )
A.0<a<1或 B.0≤a≤1或
C.0<a≤1或 D.或a=0
【解答】解:画出函数y=f(x)的图象如图:
由2020[f(x)]2﹣(2020a+2021)f(x)+2021a=0,可得,
有图象知当时,由于,所以有四个根,
关于x的方程2020[f(x)]2﹣(2020a+2021)f(x)+2021a=0仅有个6不同实数根,所以f(x)=a有两个根,
由图象知,当0<a≤1或时,f(x)=a有两个根,
故选:C.
13.设函数f(x)=,若互不相等的实数x1,x2,x3,满足f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1+x2+x3的取值范围是(  )
A. B.(,4] C.(2,4) D.(2,6)
【解答】解:画出函数f(x)的大致图象,如图所示

不妨设x1<x2<x3,则x2和x3关于直线x=2对称,
∴x2+x3=4,
令2x+3=﹣1得:x=﹣2,
∴﹣2<x1<0,
∴x1+x2+x3的取值范围为:﹣2+4<x1+x2+x3<0+4,即x1+x2+x3∈(2,4),
故选:C.
14.已知函数f(x)=,则k∈(0,1)时,关于x的方程f[f(x)]=k的根的个数是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解答】解:令t=f(x),则原方程可化为f(t)=k,k∈(0,1).
当t≤0时,可得﹣t=k,解得t1=﹣k∈(﹣1,0);
当t>0时,有﹣t2+2t=k,此时f(t)=﹣t2+2t在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,且f(0)=f(2)=0,f(1)=1;
结合k∈(0,1)可知,方程在(0,1)和(1,2)上各有一个根t2,t3,不妨设t2∈(0,1),t3∈(1,2).
做出函数f(x)以及y=ti,(i=1,2,3)的图象如右图:
由图象可知,它们共有五个交点,故原方程共有5个根.
故选:B.
15.已知函数f(x)=,若恰有3个互不相同的实数x1,x2,x3,使得=2,则实数a的取值范围为(  )
A.a>﹣ B.﹣<a<0 C.a≥0 D.a≥0或a=﹣
【解答】解:设g(x)=(x≠0),
∵恰有3个互不相同的实数x1,x2,x3,使得=2,
∴g(x)=2恰好3个解,
(1)当x<0时,g(x)=,则g′(x)=,
令g′(x)=0可得x=﹣,
∴当x<﹣时,g′(x)<0,当﹣<x<0时,g′(x)>0,
∴g(x)在(﹣∞,﹣)上单调递减,在(﹣,0)上单调递增,
又g(﹣)===<<2,
∴g(x)=2在(﹣∞,0)上有2解,
∴g(x)=2在(0,+∞)上只有1解,
(2)当x>0时,由g(x)=2可得a=﹣,
令h(x)=﹣(x>0),则h′(x)=,
∴当0<x<e时,h′(x)<0,当x>e时,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递增,
故h(x)的最小值为h(e)=﹣,
又当0<x<1时,h(x)=﹣>0,当x>1时,h(x)<0,
作出h(x)的大致函数图象如图所示:
∵g(x)=2在(0,+∞)上只有1解,
∴直线y=a与y=h(x)的图象只有1个交点,
∴a≥0或a=﹣.
故选:D.
二.填空题(共10小题)
16.已知x2﹣5x=14,则(x﹣1)(2x﹣1)﹣(x+1)2+1= 15 .
【解答】解:(x﹣1)(2x﹣1)﹣(x+1)2+1=2x2﹣x﹣2x+1﹣x2﹣2x﹣1+1=x2﹣5x+1,
当x2﹣5x=14时,原式=14+1=15,
故答案为:15.
17.方程|x﹣1|+|x﹣3|=2的解集为 [1,3] .
【解答】解:令f(x)=|x﹣1|+|x﹣3|,
由绝对值的几何意义:数轴上的点到1,3的距离之和,
可知函数f(x)的最小值为:2,当且仅当x∈[1,3]时,取最小值2.
∴方程|x﹣1|+|x﹣3|=2的解集为[1,3].
故答案为:[1,3].
18.已知,则x= 4 .
【解答】解:∵,
∴x==(23)=4.
故答案为:4.
19.方程2x=32的解为 x=5 .
【解答】解:根据题意,若2x=32,则x=log232=5,
故方程2x=32的解为x=5,
故答案为:x=5.
20.已知函数f(x)=(1﹣e)(x﹣1)(x﹣3)﹣a有两个零点x1,x2(x1≠x2),g(x)=x﹣ln(a+1)﹣1有唯一零点x3,且(x1﹣x3)(x2﹣x3)<0,则实数a的取值范围是 (0,e﹣1) .
【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣e)(x﹣1)(x﹣3)﹣a有两个零点x1,x2(x1≠x2),
∴x1+x2=4,,
△=b2﹣2ac=16(1﹣e)2﹣4(1﹣e)(3﹣3e﹣a)>0,即a<e﹣1,
∵函数g(x)=x﹣ln(a+1)﹣1有唯一零点x3,
∴x3=ln(a+1)+1,a>﹣1,
∵(x1﹣x3)(x2﹣x3)<0,∴<0,
∴<0,
令ln(a+1)=t,t<1,则a=et﹣1,
∴<0,即<0,
令h(t)=,则h′(t)=,
h′(t)为增函数,且h′(0)=﹣2+<0,h′(1)=>0,
故存在t0∈(0,1),使得h′(t0)=0,
∴在(﹣∞,t0)上,h′(t0)<0,在(t0,1)上,h′(t0)>0,
∴h(t)在(﹣∞,t0)上单调递减,在(t0,1)上单调递增,
又∵h(0)=0,h(1)=0,
∴h(t)<0的解集为(0,1),即0<ln(a+1)<1,
∴1<a+1<e,解得0<a<e﹣1.
∴实数a的取值范围为(0,e﹣1).
故答案为:(0,e﹣1).
21.若函数f(x)=2x2﹣﹣2在区间(m﹣1,m)(m∈N)内存在零点,则m= 2 .
【解答】解:当x<0时,函数f(x)=2x2﹣﹣2=2x2+﹣2≥3﹣2=>0,
所以函数f(x)=2x2﹣﹣2在x<0时,没有零点,
当x>0时,y=2x2﹣2是增函数,y=﹣是增函数,所以函数f(x)=2x2﹣﹣2是单调增函数,
f(1)=﹣3<0,f(2)=8﹣﹣2>0,所以f(1)f(2)<0,
函数的零点在(1,2)之间,
所以m=2.
故答案为:2.
22.若函数的零点为x0,且x0∈(a,a+1),a∈Z,则a的值为 ﹣3 .
【解答】解:由f(﹣1)=>0,f(﹣2)=>0,f(﹣3)=<0,
及零点存在定理知f(x)的零点在区间(﹣3,﹣2)上,
∴零点所在的一个区间是(a,a+1)=(﹣3,﹣2)
∴a=﹣3,
故答案为:﹣3.
23.函数f(x)=cos2x﹣λsinx在(0,nπ)上有101个零点,则λ= 1 ,n= 67 .
【解答】解:f(x)=cos2x﹣λsinx=1+2sin2x﹣λsinx,
令sinx=t,则h(t)=﹣2t2﹣λt+1,因为Δ=λ2+8>0,开口向上,知h(t)=0必有两互异根t1,t2,且 ,
若两根绝对值都小于1,由y=sinx在(O,nπ)上的图象特点可知f(x)的零点个数必然是偶数,不符合题意,
同理若一根绝对值都大于1,一根绝对值小于1,f(x)的零点个数必然也是偶数,不符合题意,
因此必然有一根绝对值为1,接下来进行讨论:
①若一根为1,则另一根为,则,λ=﹣1,结合y=sinx在(0,nπ)上的图象特点知,
sinx=1和 在每周期2π内有3个零点,
而101=33×3+2,即33个周期后再出现两个零点,
n=66时区间(0,66π)内有33×3=99个零点,
n=67时区间(0,67π)内有33×3+1=100个零点,
n=68时区间(0,67π)内有34×3=102个零点,
均不符合题意,
②若一根为﹣1,则另一根为,则,λ=﹣1,
结合y=sinx在(0,nπ)上的图象特点知,sinx=﹣1和 在每周期2π内有3个零点,
而101=33×3+2,即33个周期后再出现两个零点,
n=66时区间(0,66π)内有33×3=99个零点,
n=67时区间(0,67π)内有33×3+2=101个零点,
n=68时区间(0,66π)内有34×3=102个零点,
因此,要使f(x)在(0,nπ)上有101个零点,
则有λ=1,n=67.
故答案为:1,67.
24.已知方程9x|x|﹣ax+1=0恰有3个解,则a的取值范围为 (6,+∞) .
【解答】解:x=0显然不是方程9x|x|﹣ax+1=0的解,
则x≠0,由9x|x|﹣ax+1=0,得a=9|x|+.
令g(x)=9|x|+=,
作出函数g(x)的图象如图:
由图可知,要使方程9x|x|﹣ax+1=0恰有3个解,则a的取值范围为(6,+∞).
故答案为:(6,+∞).
25.已知函数f(x)=x2+x﹣1的两个零点分别为x1和x2,则x12x2+x1x22的值为 1 .
【解答】解:∵f(x)=x2+x﹣1的两个零点分别为x1和x2,
∴x1和x2是方程x2+x﹣1=0的两根,
∴x1+x2=﹣1,x1 x2=﹣1,
∴x12x2+x1x22=x1 x2 (x1+x2)=1.
故答案为:1.
三.解答题(共5小题)
26.已知a>1,函数f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x).
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)求函数f(x)的零点;
(Ⅲ)若函数f(x)的最大值为2,求a的值.
【解答】解:(Ⅰ)根据题意,f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x),必有,解可得﹣1<x<3,
即函数的定义域为(﹣1,3),
(Ⅱ)f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x),若f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x)=0,
即loga[(3﹣x)(1+x)]=0,即(3﹣x)(1+x)=1,
解可得:x=1+或x=1﹣,
即函数f(x)的零点为1+或1﹣,
(Ⅲ)f(x)=loga(3﹣x)+loga(1+x)=loga[(3﹣x)(1+x)]=loga(﹣x2+2x﹣3),
设t=﹣x2+2x+3,x∈(﹣1,3),
则t=﹣(x﹣1)2+4≤4,有最大值4,
又由a>1,则函数f(x)有最大值loga4,则有loga4=2,解可得a=2,
故a=2.
27.在 ①②③这三个条件任选一个补充在下面的问题中,并加以解答.
已知______,若函数f(x)为奇函数,且函数y=f(ax﹣m)的零点在区间(﹣2,3)内,求m的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解答】选①:
因为f(x)是奇函数,且定义域为R,则f(0)=a﹣=0,
所以a=1,
则f(x)=1﹣,易知f(x)在R上是增函数,
所以f(x)有唯一零点0,
因为函数y=f(x﹣m)的零点在区间(﹣2,3)内,
所以x﹣m=0在(﹣2,3)上有解,
所以m=x,即m∈(﹣2,3),
故实数m的取值范围为(﹣2,3);
选②:
∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x)+f(x)=log4()+log4()=0,
解得a=1,
∴f(x)=log4(),易知f(x)在R上是增函数,
∴f(x)有唯一零点0,
∵函数y=f(x﹣m)的零点在区间(﹣2,3)内,
∴x﹣m=0在(﹣2,3)上有解,
∴m=x,即m∈(﹣2,3),
故m的取值范围为(﹣2,3);
选③:
当x<0时,﹣x>0,∴f(﹣x)=log3(﹣x+1),
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,解得a=﹣1,
∴f(x)=,易知f(x)在R上是增函数,
∴f(x)有唯一零点0,
∵函数y=f(﹣x﹣m)的零点在区间(﹣2,3)内,
∴﹣x﹣m=0在(﹣2,3)上有解,
∴m=﹣x,即m∈(﹣3,2),
故实数m的取值范围为(﹣3,2).
28.(1)作出f(x)=x|x﹣4|的图象,并讨论方程f(x)=m的实根的个数;
(2)已知函数f(x)=x|x﹣a|﹣a(a∈R),若存在x∈[3,5],使f(x)<0成立,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)f(x)=x|x﹣4|=,
其图象如图:
由图可知,当m∈(﹣∞,0)∪(4,+∞)时,方程f(x)=m有1个实根,
当m=0或4时,方程f(x)=m有2个实根,
当m∈(0,4)时,方程f(x)=m有3个实根;
(2)函数f(x)=x|x﹣a|﹣a(a∈R),
命题若存在x∈[3,5],使f(x)<0成立的否定为 x∈[3,5],使f(x)≥0成立.
下面求使命题 x∈[3,5],使f(x)≥0成立的a的范围.
①若a<3,则x=3时,f(x)在[3,5]上取得最小值,f(3)=3(3﹣a)﹣a=9﹣4a,
∴9﹣4a≥0,即a≤;
②若3≤a≤5,则x=a时,f(x)取得最小值为f(a)=﹣a,﹣a<0不满足f(x)≥0恒成立;
③若a>5,f(x)min=min{f(3),f(5)}=min{3(a﹣3)﹣a,5(a﹣5)﹣a}≥0,
解得a.
综上可得, x∈[3,5],使f(x)≥0成立的a的范围是(﹣∞,]∪[),
则存在x∈[3,5],使f(x)<0成立的a的取值范围为().
29.已知函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a>0)在[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.
(1)求a,b;
(2)方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)=0有三个不同的实数解,求k的范围.
【解答】解:(1)因为a>0,且函数g(x)的对称轴为x=1,
则函数g(x)在区间[2,3]上单调递增,
所以,解得a=1,b=0;
(2)已知方程可化为:|2x﹣1|2﹣(2+3k)|2x﹣1|+1+2k=0,
令|2x﹣1|=t,则方程化为:t2﹣(2+3k)t+1+2k=0,
设方程的两根分别为t1,t2,
因为方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)=0,有三个不同的实数解
由t=|2x﹣1|的图象可知,t2﹣(2+3k)t+1+2k=0,(t≠0)的两个根满足:
0<t1<1<t2或0<t1<1,t2=1,
记F(t)=t2﹣(2+3k)t+1+2k,
则或
,解得k>0.
30.已知f(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x>0时,f(x)=,g(x)=f(x)﹣a.
(1)若函数g(x)恰有三个不相同的零点,求实数a的值;
(2)记h(a)为函数g(x)的所有零点之和.当﹣1<a<1时,求h(a)的取值范围.
【解答】解:(1)作出函数f(x)的图象,如图所示:
由图象可知,当且仅当a=2或a=﹣2时,
直线y=a与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点,
∴函数g(x)恰有三个不相同的零点,
a=2或a=﹣2.
(2)由f(x)的图象可知,当﹣1<a<1时,
g(x)有6个不同的零点,
设由小到大设为x1,x2,x3,x4,x5,x6,
则由对称性可得x1+x2=﹣10,x5+x6=10,
x3是方程﹣3﹣x+7﹣a=0的解,
x4是方程3x﹣7﹣a=0的解,
∴h(a)=﹣10﹣log3(7﹣a)+log3(7+a)+10,
=log3,
当﹣1<a<1时,=﹣1∈(,)
∴h(a)∈(1﹣2log32,2log32﹣1).
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