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- 2021-06-15 发布
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课后限时集训12
函数与方程
建议用时:45分钟
一、选择题
1.设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
B [∵f(1)=ln 1+1-2=-1<0,f(2)=ln 2>0,
∴f(1)·f(2)<0,
∵函数f(x)=ln x+x-2的图像是连续的,且为增函数,
∴f(x)的零点所在的区间是(1,2).]
2.函数f(x)=的零点个数为( )
A.3 B.2
C.7 D.0
B [法一:(直接法)由f(x)=0得
或
解得x=-2或x=e.
因此函数f(x)共有2个零点.
法二:(图像法)函数f(x)的图像如图所示,由图像知函数f(x)共有2个零点.]
3.已知a是函数f(x)=2x-logx的零点,若0<x0<a,则f(x0)的值满足( )
A.f(x0)=0 B.f(x0)>0
C.f(x0)<0 D.f(x0)的符号不确定
C [f(x)在(0,+∞)上是增函数,若0<x0<a,
则f(x0)<f(a)=0.]
4.已知函数f(x)=x-(x>0),g(x)=x+ex,h(x)=x+ln x的零点分别为x1,x2,x3,则( )
A.x1<x2<x3 B.x2<x1<x3
C.x2<x3<x1 D.x3<x1<x2
C [作出y=x与y1=,y2=-ex,y3=-ln x的图像如图所示,可知选C.
- 5 -
]
5.(2019·长沙模拟)已知函数f(x)=则使方程x+f(x)=m有解的实数m的取值范围是( )
A.(1,2) B.(-∞,-2]
C.(-∞,1)∪(2,+∞) D.(-∞,1]∪[2,+∞)
D [当x≤0时,x+f(x)=m,即x+1=m,解得m≤1;当x>0时,x+f(x)=m,即x+=m,解得m≥2,即实数m的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).故选D.]
二、填空题
6.函数f(x)=ax+1-2a在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a的取值范围是________.
[∵函数f(x)的图像为直线,
由题意可得f(-1)f(1)<0,
∴(-3a+1)·(1-a)<0,解得<a<1,
∴实数a的取值范围是.]
7.若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2和3,则不等式af(-2x)>0的解集是________.
[∵f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2,3.
∴-2,3是方程x2+ax+b=0的两根,
由根与系数的关系知
∴
∴f(x)=x2-x-6.∵不等式af(-2x)>0,
即-(4x2+2x-6)>0⇔2x2+x-3<0,
解集为.]
8.(2019·漳州模拟)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________.
(-,0] [作出函数f(x)的图像如图所示.
- 5 -
当x≤0时,f(x)=x2+x=-≥-,若函数f(x)与y=m的图像有三个不同的交点,则-<m≤0,即实数m的取值范围是(-,0].]
三、解答题
9.已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点.
(1)求m的值.
(2)求函数的零点.
[解](1)因为f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根.
设2x=t(t>0),则t2+mt+1=0.
当Δ=0时,即m2-4=0,
所以m=±2,
当m=-2时,t=1;
当m=2时,t=-1(不合题意,舍去).
所以2x=1,x=0符合题意.
当Δ>0时,即m>2或m<-2,
t2+mt+1=0有两正或两负根,
即f(x)有两个零点或没有零点.
所以这种情况不符合题意.
综上可知:当m=-2时,f(x)有唯一零点.
(2)由(1)可知,该函数的零点为0.
10.设函数f(x)=(x>0).
(1)作出函数f(x)的图像;
(2)当0<a<b,且f(a)=f(b)时,求+的值;
(3)若方程f(x)=m有两个不相等的正根,求m的取值范围.
[解](1)如图所示.
(2)因为f(x)==
故f(x)在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数.
由0<a<b且f(a)=f(b),得0<a<1<b,
且-1=1-,所以+=2.
(3)由函数f(x)的图像可知,当0<m<1时,函数f(x)的图像与直线y=m
- 5 -
有两个不同的交点,即方程f(x)=m有两个不相等的正根.
1.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,g(x)=[x]为取整函数,x0是函数f(x)=ln x-的零点,则g(x0)等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B [f(2)=ln 2-1<0,f(3)=ln 3->0,
故x0∈(2,3),∴g(x0)=[x0]=2.故选B.]
2.(2019·湖南娄底二模)若x1是方程xex=1的解,x2是方程xln x=1的解,则x1x2等于( )
A.1 B.-1
C.e D.
A [考虑到x1,x2是函数y=ex、函数y=ln x与函数y=的图像的交点A,B的横坐标,而A,
B两点关于y=x对称,因此x1x2=1.故选A.]
3.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-b有三个零点,则实数b的取值范围是________.
(0,1] [令g(x)=f(x)-b=0,函数g(x)=f(x)-b有三个零点等价于f(x)=b有三个根,当x≤0时,f(x)=ex(x+1),则f′(x)=ex(x+1)+ex=ex(x+2),由f′(x)<0得ex(x+2)<0,即x<-2,此时f(x)为减函数,由f′(x)>0得ex(x+2)>0,即-2<x<0,此时f(x)为增函数,即当x=-2时,f(x)取得极小值f(-2)=-,作出f(x)的图像如图:要使f(x)=b有三个根,则0<b≤1.
]
4.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=
(1)求g(f(1))的值;
(2)若方程g(f(x))-a=0有4个实数根,求实数a的取值范围.
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[解](1)利用解析式直接求解得g(f(1))=g(-3)=-3+1=-2.
(2)令f(x)=t,则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)内有2个不同的解,
则原方程有4个解等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a的图像有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图像(图略),由图像可知,当1≤a<时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即所求a的取值范围是[1,).
1.已知f(x)=若关于x的方程a=f(x)恰有两个不同实根,则实数a的取值范围是( )
A.∪[1,2) B.∪[1,2)
C.(1,2) D.[1,2)
B [关于x的方程a=f(x)恰有两个不同实根等价于y=a、y=f(x)的图像有两个不同的交点,画出y=a、y=f(x)的图像,如图,由图可知,当a∈∪[1,2)时,y=a、y=f(x)的图像有两个不同的交点,此时,关于x的方程a=f(x)恰有两个不同实根,所以实数a的取值范围是∪[1,2).故选B.
]
2.已知定义在R上的偶函数f(x)满足f(x-4)=f(x),且在区间[0,2]上f(x)=x,若关于x的方程f(x)=logax有三个不同的实根,求a的取值范围.
[解] 由f(x-4)=f(x)知,函数的周期为4,又函数为偶函数,所以f(x-4)=f(x)=f(4-x),
所以函数图像关于x=2对称,且f(2)=f(6)=f(10)=2,要使方程f(x)=logax有三个不同的根,则满足
解得<a<,故a的取值范围是(,).
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