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1、
第二章 第8節(jié) 函數與方程
[基礎訓練組]
一、選擇題
1.(導學號14577142)下列圖象表示的函數中能用二分法求零點的是( )
解析:C [A中函數沒有零點,因此不能用二分法求零點;B中函數的圖象不連續(xù);D中函數在x軸下方沒有圖象,故選C.]
2.(導學號14577143)函數f(x)=的零點個數為( )
A.3 B.2
C.1 D.0
解析:B [當x≤0時,由f(x)=x2+2x-3=0,得x1=1(舍去),x2=-3;當x>0時,由f(x)=-2+ln x=0,得x=e2,所以函數f(x)的零點個數為2,故選B.]
3.(導
2、學號14577144)(2018烏魯木齊市一模)函數f(x)=ex+2x-3的零點所在的一個區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
4.(導學號14577145)函數f(x)=|tan x|,則函數y=f(x)+log4x-1與x軸的交點個數是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:C [函數y=f(x)+log4x-1與x軸的交點個數,為方程f(x)+log4x-1=0的解的個數,即方程f(x)=-log4x+1解的個數,也即函數y=f(x),y=-log4x+1的圖象交點個數,作出兩個函數圖象可知,它們有3個交點.故選C.]
5.(導學號14
3、577146)(理科)(2018衡陽市模擬)函數f(x)的定義域為[-1,1],圖象如圖1所示,函數g(x)的定義域為[-2,2],圖象如圖2所示,方程f(g(x))=0有m個實數根,方程g(f(x))=0有n個實數根,則m+n=( )
A.14 B.12
C.10 D.8
解析:A [由題圖1可知,若f(g(x))=0,則g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,由題圖2可知,g(x)=-1時,x=-1或x=1;g(x)=0對應的x值有3個;g(x)=1時,x=2或x=-2,故m=7.若g(f(x))=0,則f(x)=-1.5或f(x)=1.5或f(x)=0,由題圖1知,f
4、(x)=1.5與f(x)=-1.5對應的x值各有2個,f(x)=0時,x=-1或x=1或x=0,故n=7,故m+n=14.故選A.]
5.(導學號14577147)(文科)(2018南平市一模)已知f(x)=x-log3x,實數a、b、c滿足f(a)f(b)f(c)<0,且0<a<b<c,若實數x0是函數f(x)的一個零點,那么下列不等式中,不可能成立的是( )
A.x0<a B.x0>b
C.x0<c D.x0>c
解析:D [∵f(x)=x-log3x在(0,+∞)上是減函數,0<a<b<c,且 f(a)f(b)f(c)<0,
∴f(a)、f(b)、f(c)中一項為負的、兩
5、項為正的;或者三項都是負的.
即f(c)<0,0<f(b)<f(a);或f(a)<f(b)<f(c)<0.
由于實數x0是函數y=f(x)的一個零點,
當f(c)<0,0<f(b)<f(a)時,b<x0<c,此時B,C成立.
當f(a)<f(b)<f(c)<0時,x0<a,此時A成立.
綜上可得,D不可能成立.故選D.]
6.(導學號14577148)函數f(x)=則函數
y=f[f(x)]+1的所有零點所構成的集合為 ________ .
解析:由題意知f[f(x)]=-1,由f(x)=-1得x=-2或x=,則函數y=f[f(x)]+1的零點就是使f(x)=-2或f(x)=的
6、x值,
解f(x)=-2得x=-3或x=;
解f(x)=得x=-或x=,
從而函數y=f[f(x)]+1的零點構成的集合為.
答案:.
7.(導學號14577149)已知函數f(x)=logax+x-b(a>0,且a≠1).當21,-1<3-b<0,
∴f(3)>0,即f(2)f(3)<0,故x0∈(2,3),即n=2.
答案
7、:2
8.(導學號14577150)已知f(x)=且函數y=f(x)+ax恰有3個不同的零點,則實數a的取值范圍是 ________ .
解析:當x<0時,f(x)=(x+1)2-,把函數f(x)在[-1,0)上的圖象向右平移一個單位即得函數y=f(x)在[0,1)上的圖象,繼續(xù)右移可得函數f(x)在[0,+∞)上的圖象.如果函數y=f(x)+ax恰有3個不同的零點,即函數y=f(x),y=-ax的圖象有三個不同的公共點,實數a應滿足-a<-,即a>.
答案:
9.(導學號14577151)設函數f(x)=ax2+bx+b-1(a≠0).
(1)當a=1,b=-2時,求函數f(x
8、)的零點;
(2)若對任意b∈R,函數f(x)恒有兩個不同零點,求實數a的取值范圍.
解:(1)當a=1,b=-2時,f(x)=x2-2x-3,
令f(x)=0,得x=3或x=-1.
∴函數f(x)的零點為3或-1.
(2)依題意,f(x)=ax2+bx+b-1=0有兩個不同實根,
∴b2-4a(b-1)>0恒成立,
即對于任意b∈R,b2-4ab+4a>0恒成立,
所以有(-4a)2-4(4a)<0?a2-a<0,解得0
9、并指出其增減性;
(2)若關于x的方程f(x)-a=x至少有三個不相等的實數根,求實數a的取值范圍.
解析:f(x)=
作出圖象如圖所示.
(1)遞增區(qū)間為[1,2),[3,+∞),
遞減區(qū)間為(-∞,1),[2,3).
(2)原方程變形為|x2-4x+3|=x+a,設y=x+a,在同一坐標系下再作出y=x+a的圖象(如圖),
則當直線y=x+a過點(1,0)時,a=-1;
當直線y=x+a與拋物線y=-x2+4x-3相切時,
由得x2-3x+a+3=0.
由Δ=9-4(3+a)=0,得a=-.
由圖象知當a∈時,方程至少有三個不等實根.
[能力提升組]
11.(
10、導學號14577153)(理科)(2018濰坊市一模)已知函數f(x)=,函數g(x)滿足以下三點條件:①定義域為R;②對任意x∈R,有g(x)=g(x+2);③當x∈[-1,1]時,g(x)=.則函數y=f(x)-g(x)在區(qū)間[-4,4]上零點的個數為( )
A.7 B.6
C.5 D.4
解析:D [∵對任意x∈R,有g(x)=g(x+2),所以當x∈[-1,1]時,g(x)=;當x∈[-3,-1]時,g(x)=2;當x∈[1,3]時,g(x)= .在同一坐標系中,作出f(x),g(x)的圖象,兩個圖象有4個交點,∴函數y=f(x)-g(x)在區(qū)間[-4,4]上零點的個數為4
11、.故選D.]
11.(導學號14577154)(文科)(2018西城區(qū)一模)函數f(x)=2x+log2|x|的零點個數為( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:C [函數f(x)=2x+log2|x|的零點個數,即為函數 y=-2x的圖象和函數y=log2|x|的圖象的交點個數.如圖所示,交點個數為2.故選C.]
12.(導學號14577155)(理科)(2018廣州市二測)設函數f(x)的定義域為R,f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),當x∈[0,1]時,f(x)=x3,則函數g(x)=|cos(πx)|-f(x)在區(qū)間上的所有零點的和為(
12、 )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:B [∵f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),
∴f(-x)=f(2-x),∴f(x)的周期為2.
畫出y=f(x)和y=|cos(πx)|的圖象,
由圖可知,g(x)共有5個零點,
其中x1+x2=0,x4=1,x3+x5=2.
∴所有零點的和為3.]
12.(導學號14577156)(文科)(2018西安市模擬)設函數f(x)=若關于x的方程[f(x)]2-af(x)=0恰有三個不同的實數解,則實數a的取值范圍為( )
A.(0,1] B.(0,1)
C.[1,+∞) D.(-∞,1)
解析:A [關
13、于x的方程[f(x)]2-af(x)=0的解為f(x)=0或f(x)=a,而函數f(x)的圖象如圖所示,由圖象可知,方程f(x)=0只有一解x=1,而原方程有三解,所以方程f(x)=a有兩個不為1的相異的解,即0
14、個不同的根,
必須4m-m2<m(m>0),即m2>3m(m>0),
解得m>3,
∴m的取值范圍是(3,+∞).
答案:(3,+∞)
13.(導學號14577158)(文科)(2018榆林市一模)直線y=x與函數f(x)=的圖象恰有三個公共點,則實數m的取值范圍是 ________ .
解析:直線y=x與射線y=2(x>m)有一個交點A(2,2),且與拋物線y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分有兩個交點B、C.
由,解得B(-1,-1),C(-2,-2).
∵拋物線y=x2+4x+2在(-∞,m]上的部分必須包含B、C兩點,且點A(2,2)一定在射線y=2(x>m)上,才
15、能使y=f(x)圖象與y=x有3個交點,
∴實數m的取值范圍是-1≤m<2.
答案:[-1,2)
14.(導學號14577159)已知函數f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)為偶函數.
(1)求k的值;
(2)若方程f(x)=log4(a2x-a)有且只有一個根,求實數a的取值范圍.
解:(1)∵f(x)為偶函數,∴f(-x)=f(x),
即log4(4-x+1)-kx=log4(4x+1)+kx,
即(2k+1)x=0,∴k=-.
(2)依題意有l(wèi)og4(4x+1)-x=log4(a2x-a),
即
令t=2x,則(1-a)t2+at+1=0(*),
只
16、需其有一正根即可滿足題意.
①當a=1,t=-1時,不合題意.
②(*)式有一正一負根t1,t2,
即
得a>1,經驗證正根滿足at-a>0,∴a>1.
③(*)式有相等兩根,即Δ=0?a=2-2,
此時t=,
若a=2(-1),則有t=<0,此時方程(1-a)t2+at+1=0無正根,故a=2(-1)舍去;
若a=-2(+1),則有t=>0,
且a2x-a=a(t-1)=a=>0,
因此a=-2(+1).
綜上所述,a>1或a=-2-2.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375