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- 2021-04-28 发布
第八节 函数与方程
A组 基础题组
1.用二分法研究函数f(x)=x5+8x3-1的零点时,第一次经过计算得f(0)<0, f(0.5)>0,则其中一个零点所在的区间和第二次应计算的函数值分别为( )
A.(0,0.5), f(0.125) B.(0.5,1), f(0.875)
C.(0.5,1), f(0.75) D.(0,0.5), f(0.25)
2.(2016浙江温州十校联考(一))设函数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)
3.设f(x)是区间[-1,1]上的增函数,且f-12·f12<0,则方程f(x)=0在区间[-1,1]内( )
A.可能有3个实数根 B.可能有2个实数根
C.有唯一的实数根 D.没有实数根
4.若函数f(x)=ax+6的零点为1,则函数g(x)=x2+5x+a的零点是( )
A.-6 B.6 C.6,-6 D.1,-6
5.(2016云南昆明模拟)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( )
A.a>15 B.a>15或a<-1
C.-11,9x(1-x)2,x≤1.若函数g(x)=f(x)-k仅有一个零点,则k的取值范围是( )
A.43,2 B.(-∞,0)∪43,+∞
C.(-∞,0) D.(-∞,0)∪43,2
13.(2016湖北七校3月联考)已知f(x)是奇函数且是R上的单调函数,若函数y=f(2x2+1)+f(λ-x)只有一个零点,则实数λ的值是( )
A.14 B.18 C.- 78 D.- 38
14.已知函数f(x)=2-|x|,x≤2,(x-2)2,x>2,函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
15.(2016湖北优质高中联考)函数f(x)=12|x-1|+2cos πx(-4≤x≤6)的所有零点之和为 .
16.已知x∈R,符号[x]表示不超过x的最大整数,若函数f(x)=[x]x-a(x≠0)有且仅有3个零点,则a的取值范围是 .
17.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=x+14x,x>0,x+1,x≤0.
(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.
答案全解全析
A组 基础题组
1.D ∵f(x)=x5+8x3-1, f(0)<0, f(0.5)>0,
∴f(0)·f(0.5)<0,∴其中一个零点所在的区间为(0,0.5),第二次应计算的函数值应为f(0.25),故选D.
2.B 解法一:∵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的图象是连续的,
∴函数f(x)的零点所在的区间是(1,2).
解法二:函数f(x)的零点所在的区间为函数g(x)=ln x,h(x)=-x+2图象交点的横坐标所在的区间,作出两函数的图象如图所示,由图可知,函数f(x)的零点所在的区间为(1,2).
3.C 由f(x)在区间[-1,1]上是增函数,且f-12·f12<0,知f(x)在区间-12,12上有唯一的零点,∴方程f(x)=0在区间[-1,1]内有唯一的实数根.
4.D ∵函数f(x)=ax+6的零点为1,∴a+6=0,a=-6,
即g(x)=x2+5x-6=(x-1)(x+6),令g(x)=0,得x=1或x=-6,故函数g(x)=x2+5x+a的零点是1和-6.
5.B 当a=0时, f(x)=1,其图象与x轴无交点,不合题意,所以a≠0,因为函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内是单调函数, f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内存在一个零点,所以f(-1)·f(1)<0,即(-3a+1-2a)(3a+1-2a)<0,(5a-1)(a+1)>0,解得a<-1或a>15,选B.
6.答案 1+2,1
解析 求函数g(x)=f(x)-x的零点,
即求方程f(x)=x的根,
∴g(x)的零点x满足x≥2或x≤-1,x2-x-1=x
或-10,所以f(x)零点所在区间是(2,3),又n∈N,所以n=2.
9.解析 由条件知,二次函数f(x)=x2+2mx+2m+1的图象与x轴的交点的横坐标分别在区间(-1,0)和(1,2)内,如图所示,
则f(0)=2m+1<0,f(-1)=2>0,f(1)=4m+2<0,f(2)=6m+5>0⇒m<-12,m∈R,m<-12,m>-56.即-56f(0)=0,g12=1212f13=1313,
∴由图象关系可得130,∴01,故选A.
12.D 函数g(x)=f(x)-k仅有一个零点等价于方程f(x)=k只有一个解,在平面直角坐标系中画出y=f(x)的图象,结合函数图象可知,k∈(-∞,0)∪43,2,故选D.
13.C 令y=f(2x2+1)+f(λ-x)=0,因为f(x)是奇函数,所以f(2x2+1)=-f(λ-x)=f(x-λ),又因为f(x)是R上的单调函数,所以2x2+1=x-λ只有一个根,即2x2-x+1+λ=0只有一个根,则Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-78.故选C.
14.A 分别画出函数f(x),g(x)的草图,观察发现有2个交点.故选A.
15.答案 10
解析 问题可转化为y=12|x-1|与y=-2cos πx在-4≤x≤6的交点的横坐标的和,因为两个函数图象均关于x=1对称,所以x=1两侧的交点对称,那么两对应交点的横坐标的和为2,分别画出两个函数的图象(图略),易知x=1两侧分别有5个交点,所以所求和为5×2=10.
16.答案 34,45∪43,32
解析 f(x)=[x]x-a(x≠0)有且仅有3个零点等价于y=[x]x(x≠0)的图象与直线y=a有且仅有3个交点,画出y=[x]x(x≠0)的图象,如图所示,通过数形结合可知a∈34,45∪43,32.
17.解析 (1)∵f(1)=-12-2×1=-3,
∴g[f(1)]=g(-3)=-3+1=-2.
(2)若f(x)=t,则原方程可化为g(t)=a.易知方程f(x)=t仅在t∈(-∞,1)时有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的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图象,如图所示,由图象可知,当1≤a<54时,函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,即所求a的取值范围是1,54.