4.5.1函数的零点与方程的解
1.函数f(x)=2x2-3x+1的零点是( )
A.-,-1
B.,1
C.,-1
D.-,1
解析:选B.方程2x2-3x+1=0的两根分别为x1=1,x2=,所以函数f(x)=2x2-3x+1的零点是,1.
2.函数y=x2-bx+1有一个零点,则b的值为( )
A.2
B.-2
C.±2
D.3
解析:选C.因为函数有一个零点,所以Δ=b2-4=0,所以b=±2.
3.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表:
x
1
2
3
f(x)
3.4
2.6
-3.7
则函数f(x)一定存在零点的区间是( )
A.(-∞,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,+∞)
解析:选C.若f(x)在[a,b]上连续,且f(a)·f(b)<0则f(x)在(a,b)上一定存在零点.因为f(2)>0,f(3)<0,所以f(x)在(2,3)上一定存在零点.
4.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为 ( )
A.,0
B.-2,0
C.
D.0
解析:选D.当x≤1时,由f(x)=0,得2x-1=0,所以x=0.当x>1时,由f(x)=0,得1+log2x=0,所以x=,不成立,所以函数的零点为0.
5.若函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,且f(0)>0,f(1)>0,f(2)<0,则y=f(x)有唯一零点需满足的条件是( )
A.f(3)<0
B.函数f(x)在定义域内是增函数
C.f(3)>0
D.函数f(x)在定义域内是减函数
解析:选D.因为f(1)>0,f(2)<0,所以函数f(x)在区间(1,2)上一定有零点.若要保证只有一个零点,则函数f(x)在定义域内必须是减函数.
6.函数f(x)=x3-的零点个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.无数个
解析:选B.作出y=x3与y=的图象,如图所示,两个函数的图象只有一个交点,所以函数f(x)只有一个零点.故选B.
7.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )
A.-2
B.0
C.1
D.3
解析:选A.f(x)=x+(a∈R)的图象在(1,2)上是连续不断的,逐个选项代入验证,当a=-2时,f(1)=1-2=-1<0,f(2)=2-1=1>0.故f(x)在区间(1,2)上有零点,同理,其他选项不符合,选A.
8.设函数f(x)=ex+x-2,g(x)=lnx+x2-3,若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则( D )
A.0
B.f(b)C.f(b)<0D.g(a)<0解析:由于函数f(x)=ex+x-2在R上单调递增,且f(0)=-1<0,f(1)=e-1>0,且f(a)=0,所以a∈(0,1),同理可知b∈(1,2).由于函数g(x),f(x)均在(0,+∞)上单调递增,则g(a)f(1)=e-1>0,于是有g(a)<09.设函数f(x)=若f(x)-b=0有三个不等实数根,则b的取值范围是( D )
A.(0,10]
B.
C.(1,+∞)
D.(1,10]
解析:作出函数f(x)=
的图象如图:
f(x)-b=0有三个不等实数根,即函数y=f(x)的图象与直线y=b有三个不同的交点,由图可知,b的取值范围是(1,10].
10.方程log3x+x=3的零点所在的区间为( )
A.(0,2)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
解析:选C.令f(x)=log3x+x-3,则f(2)=log32+2-3=log3<0,f(3)=log33+3-3=1>0,所以方程log3x+x=3的零点所在的区间为(2,3).
11.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有________个.
解析:因为f(x)=(x-1)(x2+3x-10)
=(x-1)(x+5)(x-2),
所以由f(x)=0得x=-5或x=1或x=2.
答案:3
12.已知函数f(x)=a+log2x,且f(a)=1,则函数f(x)的零点为________.
解析:依题意有a+log2a=1,
即log2a=1-a,
易知a=1,
所以f(x)=1+log2x,令f(x)=0,得x=.
答案:
13.若函数f(x)=ax2-x+2只有一个零点,则实数a的取值集合是________.
解析:当a=0时,f(x)=-x+2,令f(x)=0,解得x=2,
所以函数只有一个零点2,符合题意;
当a≠0时,由函数只有一个零点可得Δ=(-1)2-4×a×2=0,即1-8a=0,解得a=.
综上a=或a=0.
答案:
14.函数f(x)=lnx-x2+2x+5的零点个数为2.
解析:令lnx-x2+2x+5=0得lnx=x2-2x-5,画图(图略)可得函数y=lnx与函数y=x2-2x-5的图象有2个交点,即函数f(x)的零点个数为2.
15.若f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,则b的取值范围为
.
解析:∵f(x)=x+b是增函数,又f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,∴∴
∴-116.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有三个零点,则实数m的取值
范围是
.
解析:函数f(x)的简图如下图,函数g(x)=f(x)-m有三个零点等价于f(x)=m有三个零点,即函数y=f(x)与函数y=m的图象有三个交点.显然,由图象知,当直线y=m在x轴和直线l:y=1之间时符合题意,故0≤m<1.
17.已知二次函数f(x)=x2-2ax+4,在下列条件下,求实数a的取值范围.
(1)零点均大于1;
(2)一个零点大于1,一个零点小于1;
(3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内.
解:(1)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<.
(2)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>.
(3)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18.已知函数f(x)=(c为常数),若1为函数f(x)的零点.
(1)求c的值;
(2)证明函数f(x)在[0,2]上是单调增函数;
(3)已知函数g(x)=f(ex)-,求函数g(x)的零点.
解:(1)因为1为函数f(x)的零点,
所以f(1)=0,即c=1.
(2)证明:设0≤x1则f(x2)-f(x1)=-
=,
因为0≤x1所以x2-x1>0,x2+1>0,x1+1>0,
所以f(x2)>f(x1),即函数f(x)在[0,2]上是单调增函数.
(3)令g(x)=f(ex)-=-=0,
所以ex=2,即x=ln
2,
所以函数g(x)的零点是ln
2.
19.已知函数f(x)=x2-bx+3.
(1)若f(0)=f(4),求函数f(x)的零点;
(2)若函数f(x)的一个零点大于1,另一个零点小于1,求b的取值范围.
解:(1)由f(0)=f(4)得3=16-4b+3,即b=4,所以f(x)=x2-4x+3,令f(x)=0即x2-4x+3=0得x1=3,x2=1.
所以f(x)的零点是1和3.
(2)因为f(x)的零点一个大于1,另一个小于1,如图.
需f(1)<0,即1-b+3<0,所以b>4.
故b的取值范围为(4,+∞).
20.已知函数f(x)=.
(1)当a=1时,判断函数f(x)的奇偶性并证明;
(2)试讨论f(x)的零点个数.
解:(1)当a=1时,函数f(x)=,该函数为奇函数.
证明如下:依题意得函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
又f(-x)===-=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.
(2)化简得f(x)=a-,所以f(x)=0?a=,因为函数y=2x在R上单调递增且值域为(0,+∞),所以y=在R上单调递减且值域为(0,2),所以当a≤0或a≥2时,函数f(x)无零点;当01.函数f(x)=2x2-3x+1的零点是( )
A.-,-1
B.,1
C.,-1
D.-,1
2.函数y=x2-bx+1有一个零点,则b的值为( )
A.2
B.-2
C.±2
D.3
3.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表:
x
1
2
3
f(x)
3.4
2.6
-3.7
则函数f(x)一定存在零点的区间是( )
A.(-∞,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,+∞)
4.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为 ( )
A.,0
B.-2,0
C.
D.0
5.若函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,且f(0)>0,f(1)>0,f(2)<0,则y=f(x)有唯一零点需满足的条件是( )
A.f(3)<0
B.函数f(x)在定义域内是增函数
C.f(3)>0
D.函数f(x)在定义域内是减函数
6.函数f(x)=x3-的零点个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.无数个
7.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )
A.-2
B.0
C.1
D.3
8.设函数f(x)=ex+x-2,g(x)=lnx+x2-3,若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则( )
A.0B.f(b)C.f(b)<0D.g(a)<09.设函数f(x)=若f(x)-b=0有三个不等实数根,则b的取值范围是( D )
A.(0,10]
B.
C.(1,+∞)
D.(1,10]
10.方程log3x+x=3的零点所在的区间为( )
A.(0,2)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
11.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有________个.
12.已知函数f(x)=a+log2x,且f(a)=1,则函数f(x)的零点为________.
13.若函数f(x)=ax2-x+2只有一个零点,则实数a的取值集合是________.
14.函数f(x)=lnx-x2+2x+5的零点个数为
.
15.若f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,则b的取值范围为
.
16.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有三个零点,则实数m的取值
范围是
.
17.已知二次函数f(x)=x2-2ax+4,在下列条件下,求实数a的取值范围.
(1)零点均大于1;
(2)一个零点大于1,一个零点小于1;
(3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内.
18.已知函数f(x)=(c为常数),若1为函数f(x)的零点.
(1)求c的值;
(2)证明函数f(x)在[0,2]上是单调增函数;
(3)已知函数g(x)=f(ex)-,求函数g(x)的零点.
19.已知函数f(x)=x2-bx+3.
(1)若f(0)=f(4),求函数f(x)的零点;
(2)若函数f(x)的一个零点大于1,另一个零点小于1,求b的取值范围.
20.已知函数f(x)=.
(1)当a=1时,判断函数f(x)的奇偶性并证明;
(2)试讨论f(x)的零点个数.