苏教版高中数学必修一3.4.1函数与方程

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名称 苏教版高中数学必修一3.4.1函数与方程
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科目 数学
更新时间 2020-07-16 19:51:02

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苏教版高中数学必修一3.4.1函数与方程
一、单选题
1.(2018高一上·成都月考)函数 的零点所在的区间是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】,



因为f(1)f(2)<0,
根据零点的存在性定理f(x)的零点所在区间是(1,2).
故选C.
【分析】根据零点的存在性定理,区间端点函数值异号即可.
2.(2019高一上·哈尔滨期末)函数 的零点所在区间为 (  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】令 0,
可得 ,
再令g(x)=2x, ,
在同一坐标系中画出g(x),h(x)的图象,
可知g(x)与h(x)的交点在( ,1),
从而函数f(x)的零点在( ,1),
故答案为:C.
【分析】画出函数图象,数形结合,找到函数图象交点的横坐标,即可确定零点所在区间.
3.(2019高二下·永清月考)函数 的零点所在的区间是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】∵连续函数 在(0,+∞)上单调递增,
∵f( ) 0,f( ) 0,
∴函数 的零点所在的区间为( , ),
故答案为:B.
【分析】根据函数的单调性,结合零点的判定定理,即可确定零点所在区间.
4.(2019高一上·永嘉月考)函数 的零点所在的一个区间是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】 为增函数,
.
所以函数 的零点所在的一个区间是 .
故答案为:C.
【分析】由已知利用函数零点判定定理,得到,即可判断零点所在的区间.
5.(2019·浙江)设a,b∈R,函数f(x)= ,若函数y=f(x)-ax-b恰有3个零点,则(  )
A.a<-1,b<0 B.a<-1,b>0
C. a>-1,b>0 D.a>-1,b>0
【答案】C
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】当x<0时,y=f(x) -ax-b=x-ax-b= ( 1-a ) x-b=0,得x=; y=f(x) -ax-b,最多一个零点;
当x≥0时,y=f(x)-ax-b=x3-(a+1)x2+ax-ax-b=x3- (a+1 )x2-b ,
y'=x2- (a+1 )x,
当a+1≤0 ,即a≤-1时,y'≥0 ,y=f(x) -ax-b在[0 , +∞)上递增,y=f(x) -ax-b最多一个零点.不合题意;
当a+1>0,即a>-1时,令y' > 0得x∈[a+1 , +∞) ,函数递增,令y' <0得x∈[0 , a+1 ) ,函数递减;函数最多有2个零点;
根据题意函数y=f(x) -ax-b恰有3个零点 函数y=f(x) -ax-b在(-∞,0)上有一个零点,在[0 , +∞)上有2个零点,
如图:
得,且,
解得:b<0,1-a>0, b>-( a+1 )3.
∴-( a+1 )3故答案为:C
【分析】本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想及数形结合思想的考查.研究函数方程的方法较为灵活,通常需要结合函数的图象加以分析.
6.(2017·聊城模拟)若函数f(x)=alog2(|x|+4)+x2+a2﹣8有唯一的零点,则实数a的值是(  )
A.﹣4 B.2 C.±2 D.﹣4或2
【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:显然f(x)是偶函数,
∵f(x)有唯一一个零点,∴f(0)=0,即a2+2a﹣8=0,
解得a=2或a=﹣4.
当a=2时,f(x)=2alog2(|x|+4)+x2﹣4,
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,符合题意;
当a=﹣4时,f(x)=﹣4log2(|x|+4)+x2+8,
作出y=4log2(|x|+4)和y=x2+8的函数图象如图所示:
由图象可知f(x)有三个零点,不符合题意;
综上,a=2.
故选B.
【分析】根据f(x)是偶函数可知唯一零点比为0,从而得出a,再利用函数图象验证即可.
7.(2019高一上·衢州期末)已知函数 ,若函数 有两个不同的零点,则 的取值范围(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数零点存在定理;函数的零点
【解析】【解答】
画出函数y=f(x)与y=m的图象,如图所示,
∵函数y=f(x)-m有2不同的零点,∴函数y=f(x)与y=m的图象有2交点,
由图象可得m的取值范围为(-1,1).
故答案为:A
【分析】利用函数y=f(x)-m有两个不同的零点,判断出函数f(x)与函数y=m的图象有两个交点,再利用图象得到m的取值范围。
8.(2014·山东理)已知函数f(x)=丨x﹣2丨+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是(  )
A.(0, ) B.( ,1) C.(1,2) D.(2,+∞)
【答案】B
【知识点】函数的零点
【解析】【解答】解:由题意可得函数f(x)的图象(蓝线)
和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,
如图所示:KOA= ,
数形结合可得 <k<1,
故选:B.
【分析】画出函数f(x)、g(x)的图象,由题意可得函数f(x)的图象(蓝线)和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,数形结合求得k的范围.
9.(2017高一上·丰台期末)用二分法找函数f(x)=2x+3x﹣7在区间[0,4]上的零点近似值,取区间中点2,则下一个存在零点的区间为(  )
A.(0,1) B.(0,2) C.(2,3) D.(2,4)
【答案】B
【知识点】二分法求函数零点近似值
【解析】【解答】解:因为f(0)=20+0﹣7=﹣6<0;
f(4)=24+12﹣7>0;
又已知f(2)=22+6﹣7>0;
所以f(0)×f(2)<0;
所以零点在区间(0,2).
故答案为:B
【分析】代入端点值,可得到f(0)×f(2)<0,所以零点在区间(0,2).
10.(2018高一上·哈尔滨月考)方程 的解所在区间是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】令函数 ,则函数 是 上的单调增函数,且是连续函数.
∵ ,

∴故函数 的零点所在的区间为
∴方程 的解所在区间是
故答案为:C.
【分析】本题利用零点存在性定理求出解所在的区间。
11.(2014·新课标I卷理)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣∞,﹣2)
【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1,
∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;
①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;
②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;
③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;
故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;
而当x= 时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;
故f( )= ﹣3 +1>0;
故a<﹣2;
综上所述,
实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);
故选:D.
【分析】由题意可得f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可.
12.(2019高一下·仙桃期末)实数a,b定义运算“ ”; ,设 ,若函数 至少有两个零点,则k的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】根据定义可得:
所以 至少有两个零点,转化成函数 与 的图像有两个交点的问题。其中 的图像如下:
所以
故答案为:A
【分析】根据的定义,得到分段函数f(x)的表达式,作出函数图象,根据函数零点与方程实数根及函数图象交点横坐标的关系,即可求出k的取值范围.
二、填空题
13.(2017高一上·温州期中)函数 的零点个数是   ;其所有零点之和为   .
【答案】3;0
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:函数 的图象如下图所示:
由图可得:函数的零点共3个,
分别为0,±1,故零点和为0,
故答案为:3,0
【分析】函数的零点即为函数和x轴的交点,求出结果加起来即可。
14.(人教新课标A版必修1数学3.1.1方程的根与函数的零点同步检测)函数f(x)=ax2+2ax+c(a≠0)的一个零点为1,则它的另一个零点为   .
【答案】-3
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】设方程f(x)=0的另一根为x,
由根与系数的关系,得1+x=-=-2,
故x=-3,即另一个零点为-3.
【分析】根据韦达定理确定方程方程的解即可
15.(2019·江苏)设 是定义在R上的两个周期函数, 的周期为4, 的周期为2,且 是奇函数.当 时, , ,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程 有8个不同的实数根,则k的取值范围是   .
【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】 当 时, ,又 是奇函数,
时,则
函数 在 上的图象为两个分别以 为圆心,半径为1的圆的上半部分和以 为圆心,半径为1的圆的下半部分拼接而成,再利用函数 的周期为4,画出函数 在区间(0,9]上的图象。
再根据函数
画出函数g(x)图象,由两段一次函数构成,
再利用函数 的周期为2,画出函数 在区间(0,9]上的图象。
在区间(0,9]上,关于x的方程 有8个不同的实数根,则
又 在区间 上,x轴下方的线段 与函数 有2个交点,
在x轴上方 的周期图象与 有6个交点,
易得该 的周期图象经过(-2,0),其一临界值分别为经过(1,1),其二临界值为与半圆相切;
当经过(1,1)时,,
当与半圆相切,即到(1,0)的距离为1,
∴,解得(负值舍去);
k的取值范围是 。
【分析】利用奇函数的定义结合已知条件求出分段函数 的解析式,结合周期性画出两函数图象,将方程根转换成函数交点问题,结合图象分析满足条件的临界情况即可求出k的取值范围。
16.(2019高一上·辽源月考)已知函数 ,若函数 有两不同的零点,则实数 的取值范围是   .
【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】令 ,所以 有两个不同的零点,
等价于函数 与 的图象有两个不同的零点,
如图,在同一坐标系中作出函数 与 的图象,由图象易知当 时,两函数图象有两个交点.
故答案为: .
【分析】函数 有两个不同零点可以转化为函数 的图象与函数 的图象的有两个交点,作出两函数图象,由图象易得结果
17.(2018·天津)已知 ,函数 若关于 的方程 恰有2个互异的实数解,则 的取值范围是   .
【答案】(4,8)
【知识点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:∵

=0与 =0要么无根,要么有同号根,同号根时在范围内.

4a8
【分析】两方程若有根,正好是合题意的同号根,则分类讨论.
18.(函数的零点+++++++++++ )已知函数f(x)=kx,g(x)= ,如果关于x的方程f(x)=g(x)在区间[ ,e]内有两个实数解,那么实数k的取值范围是   .
【答案】[ )
【知识点】函数的零点
【解析】【解答】解:由f(x)=g(x),
∴kx= ,
∴k= ,
令h(x)= ,
∵方程f(x)=g(x)在区间[ ,e]内有两个实数解,
∴h(x)= 在[ ,e]内的图象与直线y=k有两个交点.
∴h′(x)= ,
令h′(x)= =0,则x= ,
当x∈[ , ]内h′(x)>0,当x∈[ ,e]内h′(x)<0,
当x= ,h(x)= ,当x=e时,h(e)= ,当x= ,h(x)=﹣e2,
故当k∈[ )时,该方程有两个解.
故答案为:[ )
【分析】将方程的解的个数问题转化为函数的图象的交点个数问题;通过导数研究函数的单调性及极值;通过对k与函数h(x)的极值的大小关系的讨论得到结论.
三、解答题
19.(人教版A版2017-2018学年高一必修一第3章 3.1.1 方程的根与函数的零点 同步训练)已知函数 的零点是 和 ,求函数 的零点.
【答案】解:由题可知,f(x)=x2+3(m+1)x+n的两个零点为1和2.
则1和2是方程x2+3(m+1)x+n=0的两根.
可得 ,解得
所以函数y=logn(mx+1)的解析式为
y=log2(-2x+1),要求其零点,令
log2(-2x+1)=0,解得x=0.
所以函数y=log2(-2x+1)的零点为0
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】由函数的两个零点存在,分别求出m,n,结合对数函数的基本性质:当真数等于1时,函数值为0,即可得出答案。
20.(高中数学人教新课标A版必修1第三章3.1.1方程的根与函数的零点同步练习)已知函数 有两个零点.
(1)若函数的两个零点是 和 ,求 的值;
(2)若函数的两个零点是 和 ,求 的取值范围.
【答案】(1)解:∵ 和 是函数 的两个零点,
∴ 和 是方程 的两个实数根.

解得
(2)解:∵函数的两个零点为 和 ,
∴ 和 是方程 的两根,


∴ 的取值范围为 .
【知识点】函数的零点
【解析】【分析】(1)根据零点的定义代入数值求出k的值即可。(2)利用零点的定义再结合二次函数的根的情况得到关于的不等式组,整理为关于k的二次函数由二次函数在指定区间上的最值情况即可得出取值范围。
21.(高中数学人教新课标A版必修1 第三章 函数的应用 3.1.2 用二分法求方程的近似解)已知函数 .
(1)证明 有且只有一个零点;
(2)求这个零点所在的一个区间,使这个区间的长度不大于 .
【答案】(1)证明:易知f(x)=lnx+2x 6在(0,+∞)上是增函数,
∴f(x)至多有一个零点.由于f(2)=ln2 2<0,f(3)=ln3>0,
∴f(2)·f(3)<0. ∴f(x)在(2,3)内有一个零点.∴f(x)在(0,+∞)上只有一个零点
(2)解:由(1)知f(2)<0,f(3)>0,取 , ,
∴ .∴ 的零点 .取 ,
则 .
∴ .∴ .
∵ ,∴满足题意的区间为
【知识点】二分法求方程近似解;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)递增函数在某个区间中最多一个零点,而函数的端点处函数值异号时,则有且只有一个零点;
(2)结合二分法及精确度的要求,可求出对应区间.
22.(2017高一上·和平期中)已知函数 .
(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,求实数a的值;
(2)在(1)的条件下,若g(x)=f(x)﹣2,求函数g(x)的零点.
【答案】(1)解:∵f(x)是定义在R上的偶函数.∴f(﹣1)=f(1),即 ,故 .
函数f(x)= ,
f(﹣x)= = =f(x).所以a=1满足题意
(2)解:依题意 = .则由22x+1=2x+2,得(2x)2﹣4(2x)+1=0,
令2x=t(t>0),则t2﹣4t+1=0,
解得 .即 .
∴函数g(x)有两个零点,分别为 和
【知识点】根的存在性及根的个数判断;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)根据偶函数的定义可求出 a = 1,进而得到f(x)的解析式。(2)由已知整理得到(2x)2﹣4(2x)+1=0,整体思想令2x=t(t>0),解得t的值,进而得到x的取值,故函数g(x)有两个零点。
23.(人教版A版2017-2018学年高一必修一第3章 3.1.1 方程的根与函数的零点 同步训练)已知二次函数 ,在下列条件下,求实数 的取值范围.
(1)零点均大于 ;
(2)一个零点大于 ,一个零点小于 ;
(3)一个零点在 内,另一个零点在 内.
【答案】(1)解:因为方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得 解得2≤a< .
即a的取值范围为 .
(2)解:因为方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得f(1)=5-2a<0,解得a> .
即a的取值范围为
(3)解:因为方程x2-2ax+4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得 ,
解得 .
即a的取值范围为
【知识点】函数的零点与方程根的关系;函数的零点
【解析】【分析】(1)根据题意分析,该一元二次函数有两个解(),函数对称轴大于1及代入数据计算,即可得出答案。
(2)根据题意分析得知,该函数由两个不同的解(),及函数值,代入数据计算,即可得出答案。
(3)结合零点判定定理:,代入数据计算,即可得出答案。
24.(2016高一上·浦城期中)已知函数f(x)=loga(x+1),g(x)=2loga(2x+t)(t∈R),a>0,且a≠1.
(1)若1是关于x的方程f(x)﹣g(x)=0的一个解,求t的值;
(2)当0<a<1且t=﹣1时,解不等式f(x)≤g(x);
(3)若函数F(x)=af(x)+tx2﹣2t+1在区间(﹣1,2]上有零点,求t的取值范围.
【答案】(1)解:∵1是关于x的方程f(x)﹣g(x)=0的一个解,
∴loga2﹣2loga(2+t)=0,
∴2=(2+t)2,
∴t= ﹣2
(2)解:当0<a<1且t=﹣1时,
不等式f(x)≤g(x)可化为
loga(x+1)≤2loga(2x﹣1),
故 ,
解得, <x≤
(3)解:F(x)=af(x)+tx2﹣2t+1
=x+1+tx2﹣2t+1=tx2+x﹣2t+2,
令tx2+x﹣2t+2=0,
即t(x2﹣2)=﹣(x+2),
∵x∈(﹣1,2],∴x+2∈(1,4],
∴t≠0,x2﹣2≠0;
∴ =﹣ =﹣[(x+2)+ ]+4,
∵2 ≤(x+2)+ ≤ ,
∴﹣ ≤﹣[(x+2)+ ]+4≤4﹣2 ,
∴﹣ ≤ ≤4﹣2 ,
∴t≤﹣2或t≥
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)由题意得loga2﹣2loga(2+t)=0,从而解得.(2)由题意得loga(x+1)≤2loga(2x﹣1),由对数函数的单调性可得 ,从而解得.(3)化简F(x)=tx2+x﹣2t+2,从而令tx2+x﹣2t+2=0,讨论可得 =﹣ =﹣[(x+2)+ ]+4,从而解得.
1 / 1苏教版高中数学必修一3.4.1函数与方程
一、单选题
1.(2018高一上·成都月考)函数 的零点所在的区间是(  )
A. B. C. D.
2.(2019高一上·哈尔滨期末)函数 的零点所在区间为 (  )
A. B. C. D.
3.(2019高二下·永清月考)函数 的零点所在的区间是(  )
A. B. C. D.
4.(2019高一上·永嘉月考)函数 的零点所在的一个区间是(  )
A. B. C. D.
5.(2019·浙江)设a,b∈R,函数f(x)= ,若函数y=f(x)-ax-b恰有3个零点,则(  )
A.a<-1,b<0 B.a<-1,b>0
C. a>-1,b>0 D.a>-1,b>0
6.(2017·聊城模拟)若函数f(x)=alog2(|x|+4)+x2+a2﹣8有唯一的零点,则实数a的值是(  )
A.﹣4 B.2 C.±2 D.﹣4或2
7.(2019高一上·衢州期末)已知函数 ,若函数 有两个不同的零点,则 的取值范围(  )
A. B. C. D.
8.(2014·山东理)已知函数f(x)=丨x﹣2丨+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是(  )
A.(0, ) B.( ,1) C.(1,2) D.(2,+∞)
9.(2017高一上·丰台期末)用二分法找函数f(x)=2x+3x﹣7在区间[0,4]上的零点近似值,取区间中点2,则下一个存在零点的区间为(  )
A.(0,1) B.(0,2) C.(2,3) D.(2,4)
10.(2018高一上·哈尔滨月考)方程 的解所在区间是(  )
A. B. C. D.
11.(2014·新课标I卷理)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣∞,﹣2)
12.(2019高一下·仙桃期末)实数a,b定义运算“ ”; ,设 ,若函数 至少有两个零点,则k的取值范围是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
13.(2017高一上·温州期中)函数 的零点个数是   ;其所有零点之和为   .
14.(人教新课标A版必修1数学3.1.1方程的根与函数的零点同步检测)函数f(x)=ax2+2ax+c(a≠0)的一个零点为1,则它的另一个零点为   .
15.(2019·江苏)设 是定义在R上的两个周期函数, 的周期为4, 的周期为2,且 是奇函数.当 时, , ,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程 有8个不同的实数根,则k的取值范围是   .
16.(2019高一上·辽源月考)已知函数 ,若函数 有两不同的零点,则实数 的取值范围是   .
17.(2018·天津)已知 ,函数 若关于 的方程 恰有2个互异的实数解,则 的取值范围是   .
18.(函数的零点+++++++++++ )已知函数f(x)=kx,g(x)= ,如果关于x的方程f(x)=g(x)在区间[ ,e]内有两个实数解,那么实数k的取值范围是   .
三、解答题
19.(人教版A版2017-2018学年高一必修一第3章 3.1.1 方程的根与函数的零点 同步训练)已知函数 的零点是 和 ,求函数 的零点.
20.(高中数学人教新课标A版必修1第三章3.1.1方程的根与函数的零点同步练习)已知函数 有两个零点.
(1)若函数的两个零点是 和 ,求 的值;
(2)若函数的两个零点是 和 ,求 的取值范围.
21.(高中数学人教新课标A版必修1 第三章 函数的应用 3.1.2 用二分法求方程的近似解)已知函数 .
(1)证明 有且只有一个零点;
(2)求这个零点所在的一个区间,使这个区间的长度不大于 .
22.(2017高一上·和平期中)已知函数 .
(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,求实数a的值;
(2)在(1)的条件下,若g(x)=f(x)﹣2,求函数g(x)的零点.
23.(人教版A版2017-2018学年高一必修一第3章 3.1.1 方程的根与函数的零点 同步训练)已知二次函数 ,在下列条件下,求实数 的取值范围.
(1)零点均大于 ;
(2)一个零点大于 ,一个零点小于 ;
(3)一个零点在 内,另一个零点在 内.
24.(2016高一上·浦城期中)已知函数f(x)=loga(x+1),g(x)=2loga(2x+t)(t∈R),a>0,且a≠1.
(1)若1是关于x的方程f(x)﹣g(x)=0的一个解,求t的值;
(2)当0<a<1且t=﹣1时,解不等式f(x)≤g(x);
(3)若函数F(x)=af(x)+tx2﹣2t+1在区间(﹣1,2]上有零点,求t的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】,



因为f(1)f(2)<0,
根据零点的存在性定理f(x)的零点所在区间是(1,2).
故选C.
【分析】根据零点的存在性定理,区间端点函数值异号即可.
2.【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】令 0,
可得 ,
再令g(x)=2x, ,
在同一坐标系中画出g(x),h(x)的图象,
可知g(x)与h(x)的交点在( ,1),
从而函数f(x)的零点在( ,1),
故答案为:C.
【分析】画出函数图象,数形结合,找到函数图象交点的横坐标,即可确定零点所在区间.
3.【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】∵连续函数 在(0,+∞)上单调递增,
∵f( ) 0,f( ) 0,
∴函数 的零点所在的区间为( , ),
故答案为:B.
【分析】根据函数的单调性,结合零点的判定定理,即可确定零点所在区间.
4.【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】 为增函数,
.
所以函数 的零点所在的一个区间是 .
故答案为:C.
【分析】由已知利用函数零点判定定理,得到,即可判断零点所在的区间.
5.【答案】C
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】当x<0时,y=f(x) -ax-b=x-ax-b= ( 1-a ) x-b=0,得x=; y=f(x) -ax-b,最多一个零点;
当x≥0时,y=f(x)-ax-b=x3-(a+1)x2+ax-ax-b=x3- (a+1 )x2-b ,
y'=x2- (a+1 )x,
当a+1≤0 ,即a≤-1时,y'≥0 ,y=f(x) -ax-b在[0 , +∞)上递增,y=f(x) -ax-b最多一个零点.不合题意;
当a+1>0,即a>-1时,令y' > 0得x∈[a+1 , +∞) ,函数递增,令y' <0得x∈[0 , a+1 ) ,函数递减;函数最多有2个零点;
根据题意函数y=f(x) -ax-b恰有3个零点 函数y=f(x) -ax-b在(-∞,0)上有一个零点,在[0 , +∞)上有2个零点,
如图:
得,且,
解得:b<0,1-a>0, b>-( a+1 )3.
∴-( a+1 )3故答案为:C
【分析】本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想及数形结合思想的考查.研究函数方程的方法较为灵活,通常需要结合函数的图象加以分析.
6.【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:显然f(x)是偶函数,
∵f(x)有唯一一个零点,∴f(0)=0,即a2+2a﹣8=0,
解得a=2或a=﹣4.
当a=2时,f(x)=2alog2(|x|+4)+x2﹣4,
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,符合题意;
当a=﹣4时,f(x)=﹣4log2(|x|+4)+x2+8,
作出y=4log2(|x|+4)和y=x2+8的函数图象如图所示:
由图象可知f(x)有三个零点,不符合题意;
综上,a=2.
故选B.
【分析】根据f(x)是偶函数可知唯一零点比为0,从而得出a,再利用函数图象验证即可.
7.【答案】A
【知识点】函数零点存在定理;函数的零点
【解析】【解答】
画出函数y=f(x)与y=m的图象,如图所示,
∵函数y=f(x)-m有2不同的零点,∴函数y=f(x)与y=m的图象有2交点,
由图象可得m的取值范围为(-1,1).
故答案为:A
【分析】利用函数y=f(x)-m有两个不同的零点,判断出函数f(x)与函数y=m的图象有两个交点,再利用图象得到m的取值范围。
8.【答案】B
【知识点】函数的零点
【解析】【解答】解:由题意可得函数f(x)的图象(蓝线)
和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,
如图所示:KOA= ,
数形结合可得 <k<1,
故选:B.
【分析】画出函数f(x)、g(x)的图象,由题意可得函数f(x)的图象(蓝线)和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,数形结合求得k的范围.
9.【答案】B
【知识点】二分法求函数零点近似值
【解析】【解答】解:因为f(0)=20+0﹣7=﹣6<0;
f(4)=24+12﹣7>0;
又已知f(2)=22+6﹣7>0;
所以f(0)×f(2)<0;
所以零点在区间(0,2).
故答案为:B
【分析】代入端点值,可得到f(0)×f(2)<0,所以零点在区间(0,2).
10.【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】令函数 ,则函数 是 上的单调增函数,且是连续函数.
∵ ,

∴故函数 的零点所在的区间为
∴方程 的解所在区间是
故答案为:C.
【分析】本题利用零点存在性定理求出解所在的区间。
11.【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1,
∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;
①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;
②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;
③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;
故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;
而当x= 时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;
故f( )= ﹣3 +1>0;
故a<﹣2;
综上所述,
实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);
故选:D.
【分析】由题意可得f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可.
12.【答案】A
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】根据定义可得:
所以 至少有两个零点,转化成函数 与 的图像有两个交点的问题。其中 的图像如下:
所以
故答案为:A
【分析】根据的定义,得到分段函数f(x)的表达式,作出函数图象,根据函数零点与方程实数根及函数图象交点横坐标的关系,即可求出k的取值范围.
13.【答案】3;0
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:函数 的图象如下图所示:
由图可得:函数的零点共3个,
分别为0,±1,故零点和为0,
故答案为:3,0
【分析】函数的零点即为函数和x轴的交点,求出结果加起来即可。
14.【答案】-3
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】设方程f(x)=0的另一根为x,
由根与系数的关系,得1+x=-=-2,
故x=-3,即另一个零点为-3.
【分析】根据韦达定理确定方程方程的解即可
15.【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】 当 时, ,又 是奇函数,
时,则
函数 在 上的图象为两个分别以 为圆心,半径为1的圆的上半部分和以 为圆心,半径为1的圆的下半部分拼接而成,再利用函数 的周期为4,画出函数 在区间(0,9]上的图象。
再根据函数
画出函数g(x)图象,由两段一次函数构成,
再利用函数 的周期为2,画出函数 在区间(0,9]上的图象。
在区间(0,9]上,关于x的方程 有8个不同的实数根,则
又 在区间 上,x轴下方的线段 与函数 有2个交点,
在x轴上方 的周期图象与 有6个交点,
易得该 的周期图象经过(-2,0),其一临界值分别为经过(1,1),其二临界值为与半圆相切;
当经过(1,1)时,,
当与半圆相切,即到(1,0)的距离为1,
∴,解得(负值舍去);
k的取值范围是 。
【分析】利用奇函数的定义结合已知条件求出分段函数 的解析式,结合周期性画出两函数图象,将方程根转换成函数交点问题,结合图象分析满足条件的临界情况即可求出k的取值范围。
16.【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】令 ,所以 有两个不同的零点,
等价于函数 与 的图象有两个不同的零点,
如图,在同一坐标系中作出函数 与 的图象,由图象易知当 时,两函数图象有两个交点.
故答案为: .
【分析】函数 有两个不同零点可以转化为函数 的图象与函数 的图象的有两个交点,作出两函数图象,由图象易得结果
17.【答案】(4,8)
【知识点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:∵

=0与 =0要么无根,要么有同号根,同号根时在范围内.

4a8
【分析】两方程若有根,正好是合题意的同号根,则分类讨论.
18.【答案】[ )
【知识点】函数的零点
【解析】【解答】解:由f(x)=g(x),
∴kx= ,
∴k= ,
令h(x)= ,
∵方程f(x)=g(x)在区间[ ,e]内有两个实数解,
∴h(x)= 在[ ,e]内的图象与直线y=k有两个交点.
∴h′(x)= ,
令h′(x)= =0,则x= ,
当x∈[ , ]内h′(x)>0,当x∈[ ,e]内h′(x)<0,
当x= ,h(x)= ,当x=e时,h(e)= ,当x= ,h(x)=﹣e2,
故当k∈[ )时,该方程有两个解.
故答案为:[ )
【分析】将方程的解的个数问题转化为函数的图象的交点个数问题;通过导数研究函数的单调性及极值;通过对k与函数h(x)的极值的大小关系的讨论得到结论.
19.【答案】解:由题可知,f(x)=x2+3(m+1)x+n的两个零点为1和2.
则1和2是方程x2+3(m+1)x+n=0的两根.
可得 ,解得
所以函数y=logn(mx+1)的解析式为
y=log2(-2x+1),要求其零点,令
log2(-2x+1)=0,解得x=0.
所以函数y=log2(-2x+1)的零点为0
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】由函数的两个零点存在,分别求出m,n,结合对数函数的基本性质:当真数等于1时,函数值为0,即可得出答案。
20.【答案】(1)解:∵ 和 是函数 的两个零点,
∴ 和 是方程 的两个实数根.

解得
(2)解:∵函数的两个零点为 和 ,
∴ 和 是方程 的两根,


∴ 的取值范围为 .
【知识点】函数的零点
【解析】【分析】(1)根据零点的定义代入数值求出k的值即可。(2)利用零点的定义再结合二次函数的根的情况得到关于的不等式组,整理为关于k的二次函数由二次函数在指定区间上的最值情况即可得出取值范围。
21.【答案】(1)证明:易知f(x)=lnx+2x 6在(0,+∞)上是增函数,
∴f(x)至多有一个零点.由于f(2)=ln2 2<0,f(3)=ln3>0,
∴f(2)·f(3)<0. ∴f(x)在(2,3)内有一个零点.∴f(x)在(0,+∞)上只有一个零点
(2)解:由(1)知f(2)<0,f(3)>0,取 , ,
∴ .∴ 的零点 .取 ,
则 .
∴ .∴ .
∵ ,∴满足题意的区间为
【知识点】二分法求方程近似解;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)递增函数在某个区间中最多一个零点,而函数的端点处函数值异号时,则有且只有一个零点;
(2)结合二分法及精确度的要求,可求出对应区间.
22.【答案】(1)解:∵f(x)是定义在R上的偶函数.∴f(﹣1)=f(1),即 ,故 .
函数f(x)= ,
f(﹣x)= = =f(x).所以a=1满足题意
(2)解:依题意 = .则由22x+1=2x+2,得(2x)2﹣4(2x)+1=0,
令2x=t(t>0),则t2﹣4t+1=0,
解得 .即 .
∴函数g(x)有两个零点,分别为 和
【知识点】根的存在性及根的个数判断;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)根据偶函数的定义可求出 a = 1,进而得到f(x)的解析式。(2)由已知整理得到(2x)2﹣4(2x)+1=0,整体思想令2x=t(t>0),解得t的值,进而得到x的取值,故函数g(x)有两个零点。
23.【答案】(1)解:因为方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得 解得2≤a< .
即a的取值范围为 .
(2)解:因为方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得f(1)=5-2a<0,解得a> .
即a的取值范围为
(3)解:因为方程x2-2ax+4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得 ,
解得 .
即a的取值范围为
【知识点】函数的零点与方程根的关系;函数的零点
【解析】【分析】(1)根据题意分析,该一元二次函数有两个解(),函数对称轴大于1及代入数据计算,即可得出答案。
(2)根据题意分析得知,该函数由两个不同的解(),及函数值,代入数据计算,即可得出答案。
(3)结合零点判定定理:,代入数据计算,即可得出答案。
24.【答案】(1)解:∵1是关于x的方程f(x)﹣g(x)=0的一个解,
∴loga2﹣2loga(2+t)=0,
∴2=(2+t)2,
∴t= ﹣2
(2)解:当0<a<1且t=﹣1时,
不等式f(x)≤g(x)可化为
loga(x+1)≤2loga(2x﹣1),
故 ,
解得, <x≤
(3)解:F(x)=af(x)+tx2﹣2t+1
=x+1+tx2﹣2t+1=tx2+x﹣2t+2,
令tx2+x﹣2t+2=0,
即t(x2﹣2)=﹣(x+2),
∵x∈(﹣1,2],∴x+2∈(1,4],
∴t≠0,x2﹣2≠0;
∴ =﹣ =﹣[(x+2)+ ]+4,
∵2 ≤(x+2)+ ≤ ,
∴﹣ ≤﹣[(x+2)+ ]+4≤4﹣2 ,
∴﹣ ≤ ≤4﹣2 ,
∴t≤﹣2或t≥
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)由题意得loga2﹣2loga(2+t)=0,从而解得.(2)由题意得loga(x+1)≤2loga(2x﹣1),由对数函数的单调性可得 ,从而解得.(3)化简F(x)=tx2+x﹣2t+2,从而令tx2+x﹣2t+2=0,讨论可得 =﹣ =﹣[(x+2)+ ]+4,从而解得.
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