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课时提升作业(十一)
一、选择题
1.(2021·潮州模拟)函数f(x)=ex+x-2的零点所在的一个区间是( )
(A)(-2,-1) (B)(-1,0)
(C)(0,1) (D)(1,2)
2.(2021·湛江模拟)利用计算器,列出自变量和函数值的对应值如下表:
那么方程2x=x2的一个根位于下列区间的( )
(A)(0.6,1.0) (B)(1.4,1.8)
(C)(1.8,2.2) (D)(2.6,3.0)
3.已知函数f(x)=x+2x,g(x)=x+ln x的零点分别为x1,x2,则x1,x2的大小关系是( )
(A)x1<x2 (B)x1>x2
(C)x1=x2 (D)不能确定
4.函数f(x)=|x-2|-ln x在定义域内零点的个数为( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
5.已知符号函数sgn(x)=则函数f(x)=sgn(ln x)-ln x的零点个数为( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
6.若函数y=()|1-x|+m的图象与x轴有公共点,则m的取值范围是( )
(A)m≤-1 (B)m≥1
(C)-1≤m<0 (D)0<m≤1
7.(力气挑战题)已知函数f(x)=()x-log2x,实数a,b,c满足f(a)·f(b)·f(c)<0(0<a<b<c),若实数x0为方程f(x)=0的一个解,那么下列不等式中,不行能成立的是( )
(A)x0<a (B)x0>b
(C)x0<c (D)x0>c
二、填空题
8.若函数f(x)=ax-x-a(a>0且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是_________.
9.已知函数f(x)=3x+x-5的零点x0∈[a,b],且b-a=1,a,b∈N*,则a+b=______.
10.(力气挑战题)若函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[-1,1]时,f(x)=1-x2,函数g(x)=lg|x|,则函数y=f(x)与y=g(x)的图象在区间[-5,5]内的交点个数为_______.
三、解答题
11.设函数f(x)=ax2+bx+b-1(a≠0).
(1)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的零点.
(2)若对任意b∈R,函数f(x)恒有两个不同零点,求实数a的取值范围.
12.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若a>b>c且f(1)=0,试证明f(x)必有两个零点.
(2)若对x1,x2∈R,且x1<x2,f(x1)≠f(x2),方程f(x)=[f(x1)+f(x2)]有两个不等实根,证明必有一实根属于(x1,x2).
13.已知二次函数f(x)=x2+(2a-1)x+1-2a.
(1)推断命题“对于任意的a∈R(R为实数集),方程f(x)=1必有实数根”的真假,并写出推断过程.
(2)若y=f(x)在区间(-1,0)及(0,)内各有一个零点,求实数a的范围.
答案解析
1.【解析】选C.由于f(0)=e0-2=-1<0,f(1)=e-1>0,所以f(0)·f(1)<0,因此f(x)=ex+x-2的零点所在的区间是(0,1).
2.【解析】选C.令f(x)=2x-x2,则由表格知f(0.6)=1.516-0.36>0,f(1.0)
=2.0-1.0>0,f(1.4)=2.639-1.96>0,f(1.8)=3.482-3.24>0,f(2.2)=4.595
-4.84<0,故f(1.8)·f(2.2)<0,因此函数f(x)=2x-x2的零点所在区间是(1.8,2.2),即方程2x=x2的一个根位于区间(1.8,2.2).
3.【解析】选A.在同一坐标系中作函数y=-x,y=2x,y=ln x的图象如图所示,由图象知x1<x2.
4.【思路点拨】本题可转化为求解函数y=|x-2|和y=ln x图象的交点个数.
【解析】选C.在同始终角坐标系中,作出函数y=|x-2|与y=ln x的图象如图,从图中可知,两函数共有2个交点,∴函数f(x)的零点的个数为2.
5.【思路点拨】解答本题的关键是理解sgn(ln x)=ln x,依据符号函数sgn(x)的函数值知ln x=1或0或-1.
【解析】选C.令f(x)=0,则sgn(ln x)-ln x=0,即
sgn(ln x)=ln x,∴ln x=1或ln x=0或ln x=-1,
∴x=e或x=1,或x=
6.【解析】选C.由已知得函数y=()|1-x|+m有零点,即方程()|1-x|+m=0有解,此时m=-()|1-x|.
∵|1-x|≥0,∴0<()|1-x|≤1,∴m∈[-1,0).
7.【解析】选D.函数f(x)=()x-log2x在(0,+∞)上单调递减,由0<a<b<c得f(a)>f(b)>f(c).又f(a)·f(b)·f(c)<0,故f(a),f(b),f(c)的值有两种状况:
①两正一负,即f(a)>0,f(b)>0,f(c)<0,此时x0∈(b,c),故B,C成立;②三个均为负值,此时f(a)<0,又f(x0)=0,即f(a)<f(x0),得x0<a,故A成立.综上D不成立.
8.【解析】函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax与函数y=x+a交点的个数,两函数的图象如图所示,可知a>1时两函数图象有两个交点,0<a<1时两函数图象有唯一交点,故a>1.
答案:(1,+∞)
9.【解析】由已知x0∈[a,b],且b-a=1,a,b∈N*,
∴a,b的可能取值为a=1,b=2,或a=2,b=3,….
又f(1)=3+1-5=-1<0,f(2)=32+2-5=6>0,
∴f(1)f(2)<0,故a=1,b=2符合要求.
又∵f(x)为增函数,当x取大于或等于2的整数时,所对应的函数值都大于0,
∴a=1,b=2.∴a+b=1+2=3.
答案:3
10.【思路点拨】依据周期性画函数f(x)的图象,依据对称性画函数g(x)的图象,留意定义域.
【解析】函数y=f(x)以2为周期,y=g(x)是偶函数,画出图象可知两函数在区间[-5,5]内有8个交点.
答案:8
11.【解析】(1)当a=1,b=-2时,f(x)=x2-2x-3,
令f(x)=0,得x=3或x=-1.
∴函数f(x)的零点为3或-1.
(2)依题意,f(x)=ax2+bx+b-1=0有两个不同实根,
∴b2-4a(b-1)>0恒成立,
即对于任意b∈R,b2-4ab+4a>0恒成立,
所以有(-4a)2-4×(4a)<0⇒a2-a<0,
解之得0<a<1,
因此实数a的取值范围是(0,1).
12.【证明】(1)∵f(1)=0,∴a+b+c=0.
又∵a>b>c,∴a>0,c<0,即ac<0.
又∵Δ=b2-4ac≥-4ac>0,∴方程ax2+bx+c=0有两个不等实根,∴函数f(x)必有两个零点.
(2)令g(x)=f(x)-[f(x1)+f(x2)],则g(x1)=f(x1)-[f(x1)+f(x2)]=
g(x2)=f(x2)-[f(x1)+f(x2)]
=
∴g(x1)g(x2)=
=[f(x1)-f(x2)]2.
∵f(x1)≠f(x2),∴g(x1)g(x2)<0.
∴g(x)=0在(x1,x2)内必有一实根.
即f(x)=[f(x1)+f(x2)]必有一实根属于(x1,x2).
13.【解析】(1)“对于任意的a∈R(R为实数集),方程f(x)=1必有实数根”是真命题.
依题意:f(x)=1有实根,即x2+(2a-1)x-2a=0有实根,
∵Δ=(2a-1)2+8a=(2a+1)2≥0对于任意的a∈R(R为实数集)恒成立,即x2+(2a-1)x-2a=0必有实数根,从而f(x)=1必有实数根.
(2)依题意:要使y=f(x)在区间(-1,0)及(0,)内各有一个零点,
只需
【变式备选】已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,求m的取值范围,并求出该零点.
【解析】∵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,∴m=2或m=-2.
又m=-2时,t=1,m=2时,t=-1(不合题意,舍去),
∴2x=1,x=0符合题意.
当Δ>0时,即m>2或m<-2时,
t2+mt+1=0有两正或两负根,
即f(x)有两个零点或没有零点,
∴这种状况不符合题意.
综上可知:m=-2时,f(x)有唯一零点,该零点为0.
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