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1、(人教版)精品數學教學資料
學業(yè)分層測評(二十) 方程的根與函數的零點
(建議用時:45分鐘)
[學業(yè)達標]
一、選擇題
1.下列函數沒有零點的是( )
A.f(x)=0 B.f(x)=2
C.f(x)=x2-1 D.f(x)=x-
【解析】 函數f(x)=2,不能滿足方程f(x)=0,因此沒有零點.
【答案】 B
2.已知函數f(x)=則函數f(x)的零點為( )
A.,0 B.-2,0
C. D.0
【解析】 當x≤1時,由f(x)=0,得2x-1=0,所以x=0.當x>1時,由f(x)=0,得1+log2x=0,所以x=,不成立,所以函數的零點為
2、0,選D.
【答案】 D
3.函數f(x)=-x3-3x+5的零點所在的大致區(qū)間是( )
【導學號:97030131】
A.(-2,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
【解析】 ∵函數f(x)=-x3-3x+5是單調遞減函數,又∵f(1)=-13-3×1+5=1>0,
f(2)=-23-3×2+5=-9<0,∴函數f(x)的零點必在區(qū)間(1,2)上,故必存在零點的區(qū)間是(1,2),故選C.
【答案】 C
4.已知0<a<1,則函數y=|logax|-a|x|零點的個數是( )
A.1個 B.2個
C.3個 D.1個或2個或3個
3、
【解析】 ∵0<a<1,函數y=|logax|-a|x|的零點的個數就等于方程a|x|=|logax|的解的個數,
即函數y=a|x|與y=|logax|的交點的個數.如圖所示,函數y=a|x|與y=|logax|的交點的個數為2,故選B.
【答案】 B
5.已知方程|2x-1|=a有兩個不等實根,則實數a的取值范圍是( )
A.(-∞,0) B.(1,2)
C.(0,+∞) D.(0,1)
【解析】 若關于x的方程|2x-1|=a有兩個不等實數根,則y=|2x-1|的圖象與y=a有兩個交點,函數y=|2x-1|的圖象如圖所示:
由圖可得,當a∈(0,1)時,函數y=
4、|2x-1|的圖象與y=a有兩個交點,
故實數a的取值范圍是(0,1),故選D.
【答案】 D
二、填空題
6.函數f(x)=的零點是________.
【解析】 令f(x)=0,即=0,即x-1=0或ln x=0,∴x=1,故函數f(x)的零點為1.
【答案】 1
7.若方程|x2-4x|-a=0有四個不相等的實根,則實數a的取值范圍是________.
【解析】 由|x2-4x|-a=0,得a=|x2-4x|,作出函數y=|x2-4x|的圖象,則由圖象可知,要使方程|x2-4x|-a=0有四個不相等的實根,則0<a<4.
【答案】 (0,4)
8.已知函數f(x)=
5、2x+log3x的零點在區(qū)間上,則整數k的值為________.
【解析】 ∵函數f(x)=2x+log3x在(0,+∞)上單調遞增.∴函數f(x)=2x+log3x最多有一個零點.當k=1時,區(qū)間為,當x→0時,f(x)→-∞,當x=時,f=-log32>0,∴函數f(x)在區(qū)間上存在零點,因此必然k=1.
【答案】 1
三、解答題
9.設函數g(x)=ax2+bx+c(a>0),且g(1)=-.
(1)求證:函數g(x)有兩個零點;
【導學號:97030132】
(2)討論函數g(x)在區(qū)間(0,2)內的零點個數.
【解】 (1)證明:∵g(1)=a+b+c=-,
∴3
6、a+2b+2c=0,∴c=-a-b.
∴g(x)=ax2+bx-a-b,∴Δ=(2a+b)2+2a2,∵a>0,∴Δ>0恒成立,
故函數f(x)有兩個零點.
(2)根據g(0)=c,g(2)=4a+2b+c,由(1)知3a+2b+2c=0,∴g(2)=a-c.
①當c>0時,有g(0)>0,又∵a>0,∴g(1)=-<0,
故函數g(x)在區(qū)間(0,1)內有一個零點,故在區(qū)間(0,2)內至少有一個零點.
②當c≤0時,g(1)<0,g(0)=c≤0,g(2)=a-c>0,
∴函數f(x)在區(qū)間(1,2)內有一零點,
綜合①②,可知函數g(x)在區(qū)間(0,2)內至少有一個零點.
7、
10.(2016·沈陽高一檢測)設函數f(x)=
(1)畫出函數y=f(x)的圖象;
(2)討論方程|f(x)|=a的解的個數.(只寫明結果,無需過程)
【解】 (1)函數y=f(x)的圖象如圖所示:
(2)函數y=|f(x)|的圖象如圖所示:
①0<a<4時,方程有四個解;
②a=4時,方程有三個解;
③a=0或a>4時,方程有二個解;
④a<0時,方程沒有實數解.
[能力提升]
1.函數f(x)=x+lg x-3的零點所在的區(qū)間為( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,+∞)
【解析】 易知函數f(x)=x+lg x
8、-3在定義域上是增函數,f(1)=1+0-3<0,
f(2)=2+lg 2-3<0,f(3)=3+lg 3-3>0,
故函數f(x)=x+lg x-3的零點所在的區(qū)間為(2,3),故選C.
【答案】 C
2.偶函數f(x)在區(qū)間[0,a](a>0)上是單調函數,且f(0)·f(a)<0,則方程f(x)=0在區(qū)間[-a,a]內根的個數是( )
A.1 B.2
C.3 D.0
【解析】 由函數零點的存在性定理可知,函數f(x)在區(qū)間[0,a]上只有一個零點,設為x0,則f(x0)=0,又因為f(x)為偶函數,所以f(-x0)=f(x0)=0,即-x0是函數在[
9、-a,0]內唯一的零點,故方程f(x)=0在區(qū)間[-a,a]內根的個數為2.
【答案】 B
3.已知函數f(x)=且函數F(x)=f(x)+x-a有且僅有兩個零點,則實數a的取值范圍是________.
【導學號:97030133】
【解析】 由F(x)=f(x)+x-a=0,得f(x)=-x+a,設y=f(x),y=-x+a.做出函數f(x)=的圖象,當y=-x+1時,直線y=-x+1與y=f(x)有兩個交點,所以要使F(x)=f(x)+x-a有且僅有兩個零點,則有a≤1,即實數a的取值范圍是(-∞,1].
【答案】 (-∞,1]
4.(2016·贛州高一檢測)已
10、知函數f(x)=x2+mx-4在區(qū)間[-2,1]上的兩個端點處取得最大值和最小值.
(1)求實數m的所有取值組成的集合A;
(2)試寫出f(x)在區(qū)間[-2,1]上的最大值g(m);
(3)設h(x)=-x2+x+7,令F(m)=其中B=?RA,若關于m的方程F(m)=a恰有兩個不相等的實數根,求實數a的取值范圍.
【解】 (1)∵f(x)=x2+mx-4在區(qū)間[-2,1]上的兩個端點處取得最大值和最小值,∴函數在區(qū)間[-2,1]上是單調函數,又∵函數f(x)的圖象為開口向上的拋物線,對稱軸為x=-,
∴必有-≥1,或-≤-2,解得m≥4或m≤-2,
∴實數m的所有取值組成的集合A={m|m≥4或m≤-2}.
(2)當m≥4時,-≤-2,函數f(x)在區(qū)間[-2,1]上單調遞增,
∴函數f(x)的最大值g(m)=f(1)=m-3;
當m≤-2時,-≥1,函數f(x)在區(qū)間[-2,1]上單調遞減,
∴函數f(x)的最大值g(m)=f(-2)=-2m.
(3)由題意可知F(m)=
關于m的方程F(m)=a恰有兩個不相等的實數根等價于y=F(m)的圖象與y=a的圖象有兩個不同的交點,
作圖可知實數a的取值范圍為:a>或1<a<4.