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高中数学人教A版(2019)必修一第四章4.5函数的应用(二)
一、单选题
1.(2021高一下·江苏月考)函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
2.(2019高一上·宾县月考)已知函数y=f(x)的图象是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:
x 1 2 3 4 5 6
y 124.4 33 -74 24.5 -36.7 -123.6
则函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(2020高三上·乐山月考)已知函数 的图象如图所示,则 的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
4.函数f(x)=x2-3x+2的零点是( )
A.(1,0)或(2,0) B.(0,1)或(0,2)
C.1或2 D.-1或-2
5.(2021·宝鸡模拟)已知奇函数 ,当 时, ,且对任意 都有 成立.若方程 在 仅有2个不相等的实根,则 的值为( )
A. B. C. D.
6.(2022高一下·赣州期中)设函数有5个不同的零点,则正实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2021高三上·天津市期末)已知函数,若函数恰有三个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(2024高三上·香坊期末) 下列判断正确的是( )
A.函数是定义在上的奇函数,若时,,则时,
B.若,则的取值范围是
C.为了得到函数的图象,可将函数图象上所有点的纵坐标缩短为原来的,横坐标不变,再向右平移1个单位长度
D.设满足满足,则
9.(2025高一上·常州期末)若函数在定义域内存在,使得成立,则称函数具有性质.下列函数中,具有性质的有( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.(2017高三上·南通期末)已知函数g(x)= ,若函数y=g(g(x))﹣2m有3个不同的零点,则实数m的取值范围是 .
11.(2024高一上·株洲期末)用二分法求函数在区间的零点,若要求精确度,则至少进行 次二分.
12.用二分法研究函数f(x)=x3+3x﹣1的零点时,第一次经计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈ ,第二次应计算 ,这时可判断x0∈ .
13.(2020高一上·池州期末)已知函数 ,若关于 的方程 有六个不相等的实数根,则实数 的取值范围是 .
14.(2018高二上·湖南月考)设定义域为 的单调函数 ,对任意的 ,都有 ,若 是方程 的一个解,且 ,则实数 .
15.已知关于x的方程x2﹣alnx﹣ax=0有唯一解,则实数a的取值范围为 .
16.(2017高一上·扬州期中)已知函数 ,关于x的方程f2(x)+a|f(x)|+b=0(a,b∈R)恰有6个不同实数解,则a的取值范围是 .
四、解答题
17.(2023高一上·静安期中)
(1)利用定义证明:函数在上单调递增.
(2)求方程的实数解(精确到0.1).
18.(2020高一下·官渡开学考)已知函数 , ,且函数 是偶函数.
(1)求 的解析式;
(2)若函数 恰好有三个零点,求 的值及该函数的零点.
19.(2017高一上·连云港期中)已知函数fk(x)=2x﹣(k﹣1)2﹣x(k∈Z),x∈R,g(x)= .
(1)若f2(x)=2,求x的值.
(2)判断并证明函数y=g(x)的单调性;
(3)若函数y=f0(2x)+2mf2(x)在x∈[1,+∞)上有零点,求实数m的取值范围.
20.已知二次函数f(x)有两个零点0和﹣2,且f(x)最小值是﹣1,函数g(x)与f(x)的图象关于原点对称.
(1)求f(x)和g(x)的解析式;
(2)若h(x)=f(x)﹣λg(x)在区间[﹣1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.
21.(2020高一上·辉南月考)已知指数函数 的图象过点
(1)求 的解析式;
(2)若函数 ,且在区间 上有两个零点,求 的取值范围.
22.(2020高一上·吉林期末)已知函数 在区间 上有最小值1,最大值9.
(1)求实数a,b的值;
(2)设 ,若不等式 在区间 上恒成立,求实数k的取值范围;
(3)设 ),若函数 有三个零点,求实数 的取值范围.
23.(2019高一上·长春期中)函数 和 的图像的示意图如图所示, 两函数的图象在第一象限只有两个交点
(1)请指出示意图中曲线 分别对应哪一个函数;
(2)比较 的大小,并按从小到大的顺序排列;
(3)设函数 ,则函数 的两个零点为 ,如果 ,其中 为整数,指出 的值,并说明理由。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】函数零点存在定理
2.【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
3.【答案】B
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;根的存在性及根的个数判断
4.【答案】C
【知识点】函数的零点
5.【答案】D
【知识点】奇函数;函数的零点与方程根的关系
6.【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;函数零点存在定理
7.【答案】B
【知识点】函数的零点
8.【答案】C,D
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;对数函数的图象与性质;函数的零点与方程根的关系
9.【答案】B,C,D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
10.【答案】( ,1]
【知识点】根的存在性及根的个数判断
11.【答案】8
【知识点】二分法求方程近似解
12.【答案】(0,0.5);f(0.25);(0.25,0.5)
【知识点】二分法求函数零点近似值
13.【答案】(2,3)
【知识点】函数的零点与方程根的关系
14.【答案】1
【知识点】函数单调性的性质;函数的零点与方程根的关系
15.【答案】(﹣∞,0)∪{1}
【知识点】根的存在性及根的个数判断
16.【答案】(﹣4,﹣2)
【知识点】根的存在性及根的个数判断
17.【答案】(1)证明:当时,
;
所以单调递增
(2)解:令,则
由(1)单调递增,则f(x)=0在(1,1.5)上有唯一解
而,
所以f(x)=0的根在(1.125,1.25)之间
因为
所以实数解为:1.2
【知识点】函数单调性的判断与证明;二分法求方程近似解
18.【答案】(1)解:函数 是偶函数,所以
关于直线 对称,
,
;
(2)解:设
为偶函数,
恰好有三个零点,
故必有一个零点为0, ,
,令
整理得,
,解得 或 ,
得, ;
,即 ,
所求函数的零点为 .
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;奇函数与偶函数的性质;函数的零点
19.【答案】(1)解:由题意得: 由题意, ∴ ,
∴(2x)2﹣2(2x)﹣1=0
∴ ,或 (舍去)∴
(2)解: ,
∵当x变大时,4x+1变大, 也变大,g(x)变大
∴g(x)在R上单调递增.
证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2
则f(x1)﹣f(x2)= =
= =
∴x1<x2
∴
∴ ,
∴f(x1)﹣f(x2)<0
∴f(x1)<f(x2)
∴f(x)在R上是增函数
(3)解:y=f0(2x)+2mf2(x)=22x+2﹣2x+2m(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2+2+2m(2x﹣2﹣x)令t=2x﹣2﹣x,则t在R上单调递增.
∵x∈[1,+∞),∴
条件等价于 在x∈[1,+∞)上有零点,
即: 在 上有零点
令 任取 ,
则
∵∴∴h(t1)﹣h(t2)<0∴h(t1)<h(t2)
∴h(t)在 上单调递增
∴当 时, ,即
所以,
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数零点存在定理
20.【答案】解:(1)∵二次函数f(x)有两个零点0和﹣2,
∴设f(x)=ax(x+2)=ax2+2ax(a>0).f(x)图象的对称轴是x=﹣1,
∴f(﹣1)=﹣1,即a﹣2a=﹣1,
∴a=1,
∴f(x)=x2+2x.
∵函数g(x)的图象与f(x)的图象关于原点对称,
∴g(x)=﹣f(﹣x)=﹣x2+2x.
(2)由(1)得h(x)=x2+2x﹣λ(﹣x2+2x)=(λ+1)x2+2(1﹣λ)x.
①当λ=﹣1时,h(x)=4x满足在区间[﹣1,1]上是增函数;
②当λ<﹣1时,h(x)图象对称轴是x=
则≥1,
又λ<﹣1,解得λ<﹣1;
③当λ>﹣1时,同理需≤﹣1,
又λ>﹣1,解得﹣1<λ≤0.
综上,满足条件的实数λ的取值范围是(﹣∞,0].
【知识点】函数的零点
21.【答案】(1)解:由题意,设 ,且 )
的图象过点 , ,解得
故函数 的解析式为
(2)解:
令 ,
函数 在 上有两个零点
等价于 在 上有两个零点
则 ,即 ,解得
故实数 的取值范围为
【知识点】指数函数的概念与表示;指数函数的图象与性质;函数的零点与方程根的关系
22.【答案】(1)解:因为函数 对称轴为 , ,
所以 在区间 上为单调递减
所以 , ,
解得: ,
(2)解:
令 ,∴
不等式 化为
即 在 上恒成立
因为 ,所以
所以
(3)解:函数 有三个零点
则方程 有三个不同根
设 其图象如下图
由题意,关于m的方程:
即 有两根,且这两根有三种情况:
一根为0,一根在 内;或一根为1,一根在 内:或一根大于1,一根在 内
若一根为0,一根在 内:
把 代入 中,得 ,
此时方程为 ,得 , ,不合愿意;
若一根为1,一根在 内:
把 代入 中,得 ,
此时方程为 ,得 ,不合题意;
若一根大于1,一根在 内:
设 ,由题意得
,∴
综上得:
【知识点】函数与方程的综合运用
23.【答案】(1)解:C1对应的函数为 ,C2对应的函数为 .
(2)解:
所以从小到大依次为
(3)解:计算得
理由如下:
令 ,
由于 ,
则函数 的两个零点
因此整数
【知识点】函数零点存在定理
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