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其次章 函数与导数第10课时 函数与方程
1. 函数f(x)=+a的零点为1,则实数a=_________.
答案:-
解析:f(1)=+a=0a=-.
2. 用二分法求方程x3-2x-5=0在区间[2,3]上的近似解,取区间中点x0=2.5,那么下一个有解区间为________.
答案:[2,2.5]
解析:令f(x)=x3-2x-5,则f(2)<0,f(2.5)>0,f(3)>0,可知下一个有解区间为[2, 2.5].
3. 函数y=x+x2-2的零点个数是________.
答案:2
解析:在同一坐标系内作出函数f(x)=x与g(x)=2-x2的图象,两图象有两个交点.
4. 关于x的方程 x2-(2m-8)x+m2-16=0的两个实数根 x1、x2 满足 x1<<x2,则实数m的取值范围是________.
答案:
解析:令f(x)=x2-(2m-8)x+m2-16,则f<0.
5. 已知函数f(x)=x3+x2+(2a-1)x+a2-a+1,若f′(x)=0在(1,3]上有解,则实数a的取值范围为_____________.
答案:[-7,-1)
解析:由题意得f′(x)=x2+2x+2a-1=0,所以a=(-x2-2x+1)=-(x+1)2+1,当1<x≤3时,-7≤a<-1.
6. 若x0是方程ax=logax(0<a<1)的解,则x0,1,a这三个数的大小关系是_____________.
答案:a<x0<1
解析:在同一坐标系中画出函数y=ax与y=logax的图象,由图象知x0<1.又logax0<1=logaa,∴ x0>a.
7. 已知函数f(x)=logax+x-b(a>0且a≠1).当2<a<3<b<4时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n=________.
答案:2
解析:由于函数f(x)=logax+x-b(2<a<3)在(0,+∞)上是增函数,由于f(2)=loga2+2-b<logaa+2-b=3-b<0,f(3)=loga3+3-b>logaa+3-b=4-b>0,所以x0∈(2, 3),即n=2.
8. 设f(x)是定义在R上的偶函数,对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x),且当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1.若在区间(-2,6]内关于x的方程f(x)=loga(x+2)恰有3个不同的实数根,则实数a的取值范围是________.
答案:(,2)
解析:由于f(x)是偶函数,所以当x∈[-2,0]时,f(x)=-1,又f(x+4)=f (x),知f(x)是周期为4的函数,而方程f(x)=loga(x+2)有3个不同的实数根,即为函数f(x)与y=loga(x+2)有三个不同的交点,在同一坐标系下画出两函数图象,易得a的取值范围是(,2).
9. 已知关于x的方程32x-m·(3x+1-1)+2m·3x+m-1=0有两个不同的正实根,求m的取值范围.
解:设3x=t(t>0),原方程化为t2-mt+2m-1=0 ①,原问题等价于方程①有两个不同的根,且两根均大于1,
∴
解得m>4+2.
10. 已知函数f(x)=lg(kx),g(x)=lg(x+1).
(1) 求f(x)-g(x)的定义域;
(2) 若方程f(x)=g(x)有且仅有一个实数根,求实数k的取值范围.
解:(1) 由题意得,若k>0,则定义域为(0,+∞);若k<0,则定义域为(-1,0).
(2) 由f(x)=g(x),得=x+1,此方程在定义域内有且仅有一个解,考查y=与y=x+1的图象,当k>0时,解得k=4;当k<0时,恒成立,从而k的取值范围是k=4或k<0.
11. 已知函数f(x)=ax3+bx2+(b-a)x(b≠2a且ab≠0).
(1) 求证:函数f(x)的导函数f′(x)在区间内有唯一零点;
(2) 试就a、b的不同取值状况,争辩函数f(x)的零点个数.
(1) 证明:由于f′(x)=3ax2+2bx+(b-a),
所以f′(-1)=2a-b, f′=-(2a-b).
由于b≠2a,所以f′(-1)·f′=-(2a-b)2<0,
故f′(x)在区间内有唯一零点.
(2) 由f(x)=0,得ax3+bx2+(b-a)x=0,即x=0或ax2+bx+(b-a)=0,(*)由于方程(*)的判别式Δ=(b-2a)2>0(b≠2a),所以方程(*)有两个相异的实根.
故当x=0不是方程(*)的根,即a≠b时,f(x)有3个零点;
当x=0是方程(*)的根,即a=b时,f (x)有2个零点.
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