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专题2.11 函数与方程
一、填空题
1.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点为________.
【答案】0,-
【解析】由已知得b=-2a,所以g(x)=-2ax2-ax=-a(2x2+x).令g(x)=0,得x1=0,x2=-.
2.(2017·苏州期末)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,2)内的零点个数是________.
【答案】1
【解析】因为函数y=2x,y=x3在R上均为增函数,故函数f(x)=2x+x3-2在R上为增函数,又f(0)<0,f(2)>0,故函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,2)内只有一个零点.
3.函数f(x)=|x|-k有两个零点,则实数k的取值范围是________.
【答案】(0,+∞)
4.(2017·徐州月考)若函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内存在一个零点,则a的取值范围是________.
【答案】(-∞,-1)∪
【解析】当a=0时,f(x)=1与x轴无交点,不合题意,所以a≠0;函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内是单调函数,所以f(-1)·f(1)<0,即(5a-1)(a+1)>0,解得a<-1或a>.
5.若函数f(x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,则实数a的取值为________.
【答案】0或-
【解析】当a=0时,函数f(x)=-x-1为一次函数,则-1是函数的零点,即函数仅有一个零点;
当a≠0时,函数f(x)=ax2-x-1为二次函数,并且仅有一个零点,则一元二次方程ax2-x-1=0有两个相等实根.
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∴Δ=1+4a=0,解得a=-.
综上,当a=0或a=-时,函数仅有一个零点.
6.函数f(x)=3x-7+ln x的零点位于区间(n,n+1)(n∈N)内,则n=________.
【答案】2
【解析】求函数f(x)=3x-7+ln x的零点,可以大致估算两个相邻自然数的函数值,如f(2)=-1+ln 2,由于ln 2<ln e=1,所以f(2)<0,f(3)=2+ln 3>0,所以函数f(x)的零点位于区间(2,3)内,故n=2.
7.函数f(x)=4cos2cos-2sin x-|ln(x+1)|的零点个数为________.
【答案】2
8.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有3个零点,则实数m的取值范围是________.
【答案】(0,1)
【解析】画出f(x)=的图象,如图.
由函数g(x)=f(x)-m有3个零点,结合图象得:0<m<1,即m∈(0,1).
二、解答题
9.已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0).
(1)若y=g(x)-m有零点,求m的取值范围;
(2)确定m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.
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10.已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的取值范围.
解
由条件,抛物线f(x)=x2+2mx+2m+1与x轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,如图所示,得⇒
即-0,解得m>3.
14.(2017·南通阶段检测)是否存在这样的实数a,使函数f(x)=x2+(3a-2)x+a-1在区间[-1,3]上恒有一个零点,且只有一个零点?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
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综上所述,a的取值范围是∪(1,+∞).
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