高中数学必修一学业分层测评(二十) 方程的根与函数的零点
人教版数学高一-必修一训练方程的根与函数的零点(教师版)
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1.函数f (x )=x -4x 的零点有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个解析: 令f (x )=0,即x -4x =0.∴x =±2.故f (x )的零点有2个,选C.答案: C2.函数f (x )=ax 2+2ax +c (a ≠0)的一个零点是-3,则它的另一个零点是() A .-1 B .1C .-2D .2解析: 由根与系数的关系得-3+x =-2aa ,∴x =1.即另一个零点是1,故选B.答案: B3.设函数f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)解析: 方法一:令f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫12x -2,则f (0)=0-⎝⎛⎭⎫12-2=-4<0,f (1)=1-⎝⎛⎭⎫12-2=-1<0,f (2)=23-⎝⎛⎭⎫120=7>0,f (3)=27-⎝⎛⎭⎫121=2612>0,f (4)=43-⎝⎛⎭⎫122=6334>0,∴f (1)·f (2)<0,故x 0所在的区间是(1,2).方法二:数形结合法,如图所示.答案: B4.已知x 0是函数f (x )=2x +11-x 的一个零点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则() A .f (x 1)<0,f (x 2)<0 B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解析: y =2x 在(1,+∞)上是增函数y =11-x 在(1,+∞)上是增函数∴f (x )=2x +11-x 在(1,+∞)上是增函数.∴y =f (x )只有x 0一个零点∴x 1<x 0时,f (x 1)<0x 2>x 0时,f (x 2)>0.故选B.答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x -3,x ≤0,-2+ln x ,x >0零点的个数为________.解析: x ≤0时,令x 2+2x -3=0解得x =-3x >0时,f (x )=ln x -2在(0,+∞)上递增f (1)=-2<0,f (e 3)=1>0故在(0,+∞)上有且只有一个零点.答案: 26.已知f(x)是R上的奇函数,函数g(x)=f(x+2),若f(x)有三个零点,则g(x)的所有零点之和为________.解析:∵f(x)是R上的奇函数,图象关于原点对称,∴f(x)的三个零点中,一个是原点,另两个关于原点对称,不妨设为-x0,x0,即f(-x0)=f(x0)=f(0)=0.∵g(x)=f(x+2),设g(x)的零点为x1,∴g(x1)=f(x1+2)=0.∴x1+2=-x0或x1+2=x0或x1+2=0.∴g(x)的所有零点之和为-x0-2-2+x0-2=-6.答案:-6三、解答题(每小题10分,共20分)7.求函数f(x)=2x+lg(x+1)-2的零点个数.解析:方法一:∵f(0)=1+0-2=-1<0,f(2)=4+lg 3-2>0,∴f(x)在(0,2)上必定存在零点,又显然f(x)=2x+lg(x+1)-2在(0,+∞)上为增函数(图略),故f(x)有且只有一个零点.方法二:在同一坐标系下作出h(x)=2-2x和g(x)=lg(x+1)的草图.由图象知g(x)=lg(x+1)的图象和h(x)=2-2x的图象有且只有一个交点,即f(x)=2x+lg(x+1)-2有且只有一个零点.8.若方程x2+(k-2)x+2k-1=0的两根中,一根在0和1之间,另一根在1和2之间,求k的取值范围.解析:设f(x)=x2+(k-2)x+2k-1∵f(x)=0的两根中,一根在(0,1)内,一根在(1,2)内,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)>0f (1)<0f (2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2k -1>01+k -2+2k -1<04+2k -4+2k -1>0∴12<k <23. 尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c .(1)若a >b >c ,且f (1)=0,试证明f (x )必有两个零点;(2)设x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,且f (x 1)≠f (x 2),若方程f (x )=12[f (x 1)+f (x 2)]有两个不等实根,试证明必有一个实根属于区间(x 1,x 2).解析: (1)∵f (1)=0,∴a +b +c =0.又∵a >b >c ,∴a >0,c <0,即ac <0.∴Δ=b 2-4ac ≥-4ac >0.∴方程ax 2+bx +c =0必有两个不等实根,∴f (x )必有两个零点.(2)令g (x )=f (x )-12[f (x 1)+f (x 2)],则 g (x 1)=f (x 1)-12[f (x 1)+f (x 2)]=12[f (x 1)-f (x 2)], g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=12[f (x 2)-f (x 1)]. ∵g (x 1)·g (x 2)=-14[f (x 1)-f (x 2)]2, 且f (x 1)≠f (x 2),∴g (x 1)g (x 2)<0.∴g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一实根.。
1.函数的零点与方程的根
定义证明.(2)因在 为增函数, 解:(1)定义证明 因在 ( −1,+∞ ) 为增函数 定义证明 为增,又 故在 (0,+∞ ) 为增 又 f(0)= -1<0,f(1)=2.5,所 所 以在(0,1)有且只有一个正根 下用二分法 有且只有一个正根.下用二分法 以在 有且只有一个正根 列表,区间 中点,中点函数值 约为 0.28(列表 区间 中点 中点函数值 列表 区间,中点 中点函数值)
一、一元二次函数与一元二次方程 内容复习
知识归纳: 一元二次函数、不等式、 知识归纳:、一元二次函数、不等式、方程的关系 1、
∆ = 0
∆ = 0
∆ < 0
二次函数
y = ax
2
+ bx + c
( a > 0 )的 图象
一元二次方程 有两相异实根 有两相等实根
(a
ax
2
> 0) 的根
+ bx + c = 0
3.方程有一正根一负根 ⇔ ac < 0
如果两根都大于2乍办? 如果两根都大于 乍办? 乍办
2.方程有两个不相等的负实数根 ⇔
∆ = b − 4 ac > 0 b x1 + x 2 = − > 0 a c x1 x 2 = > 0 a
高中数学方程的根和函数的零点题型及解析
高中数学方程的根和函数的零点题型及解析一、知识点(总结)1、函数零点的定义对于函数 y = f(x) ,我们把使 f(x) = 0,的实数 x叫做函数 y = f(x) 的零点 .2、方程的根与函数的零点之间的关系(等价关系)方程 f(x) = 0 的实数根等价于函数 y = f(x) 的零点等价于函数 y = f(x) 的图象与 x 轴交点的横坐标 .3、一元二次方程ax^2 + bx + c = 0 (a≠0) 的根与二次函数y = ax^2 + bx + c (a≠0) 的图像之间的关系:注:a>0!方程的实数根就是对应函数图像与 x 轴交点的横坐标 .4、结论方程 f(x) = 0 有实数根等价于函数 y = f(x) 的图像与 x 轴有交点等价于函数 y = f(x) 有零点5、函数零点判定定理如果函数 y = f(x) 在区间[a , b]上的图像是连续不断的一条曲线,并且有 f(a)▪f(b) < 0="">,那么函数 y = f(x) 在区间 (a , b) 内有零点,即存在c∈ (a , b) , 使得 f(c) = 0 ,这个c也就是 f(x) = 0 的根.注:①该定理能确定函数 f(x) 在 (a , b) 内有零点,但零点不一定唯一;②若函数 f(x) 在 [a , b] 上的图像是连续不断的,且是单调函数,f(a)▪f(b) < 0="">,则函数 f(x) 在区间 (a , b) 上有唯一的零点 .6、函数零点个数判断方法①几何法:作出函数的图像,找出零点;②代数法:求方程 f(x) = 0 的实数根 .注:“方程的根”与“函数的零点”尽管联系密切,但不能混为一谈!例:方程 x^2 - 2x + 1 = 0 在 [0 , 2] 上有两个相等的实数根,而函数 y = x^2 - 2x + 1 在 [0 , 2] 上只有一个零点!二、题型(总结)1、求下列函数的零点三、参考资料函数的连续性导数与微分。
高中数学必修一方程的根与函数的零点(一)
课堂小结
1. 知识方面:
零点的概念、求法、判定;
课堂小结
1. 知识方面:
零点的概念、求法、判定; 2. 数学思想方面: 函数与方程的相互转化,即转化思想 借助图象探寻规律,即数形结合思想.
课后作业
1. 阅读教材P.86~ P.88. 2. 《习案》3.1第一课时.
播放几何画板
思考题 若函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是 2和3,求loga25+b2.
方程 函数 判别式 ax2+bx+c=0 y=ax2+bx+c 的根 的零点 >0 =0 <0
探究3 二次函数的零点如何判定? 对于ห้องสมุดไป่ตู้次函数y=ax2+bx+c与二次方程 ax2+bx+c=0 ,其判别式=b2-4ac.
方程 函数 判别式 ax2+bx+c=0 y=ax2+bx+c 的根 的零点 >0 两不相等实根 =0 <0
y
4 2
的零点,并画出它的图象.
-2
B O
2
x
零点为-1,1,2.
-2
-4
拓展
考察函数 ①y=lgx ②y=log2(x+1)
③y=2x
的零点.
④y=2x-2
探究4
观察二次函数 f(x)=x ―2x―3 的图象, 2 如右图,我们发现函数 f(x)=x ―2x―3 在 y 区间[―2, 1]上有零点. 计算 f(―2)f(1)的乘积, 你能发现这个乘积有什么 特点?在区间[2, 4]上是否 x 也具有这种特点呢? O
3.1.1方程的根与 函数的零点(一)
复习引入
观察下列三组方程与相应的二次函数 方 程 x2-2x-3=0 x2-2x+1=0 x2-2x+3=0 函 数 y=x2-2x-3 y=x2-2x+1 y=x2-2x+3
高中数学必修一《方程的根与函数的零点》学案(含答案)
第三章函数的应用§3.1 函数与方程3.1.1方程的根与函数的零点自主学习1.能够结合二次函数的图象判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2.理解函数的零点与方程根的关系.3.掌握函数零点的存在性的判定方法.1.对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的________.2.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的__________,也就是函数y=f(x)的图象与x 轴的交点的__________.3.方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有________⇔函数y=f(x)有________.4.函数零点的存在性的判定方法如果函数y=f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)________0,那么y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)________0,这个c也就是方程f(x)=0的根.对点讲练求函数的零点【例1】求下列函数的零点:(1)f(x)=-x2-2x+3;(2)f(x)=x4-1;(3)f(x)=x3-4x.规律方法求函数的零点,关键是准确求解方程的根,若是高次方程,要进行因式分解,分解成多个因式积的形式且方程的另一边为零,若是二次方程常用因式分解或求根公式求解.变式迁移1 若函数f(x)=x2+ax+b的零点是2和-4,求a,b的值.判断函数在某个区间内是否有零点【例2】(1)函数f(x)=ln x-2x的零点所在的大致区间是()A .(1,2)B .(2,3) C.⎝⎛⎭⎫1,1e 和(3,4) D .(e ,+∞) (2)f (x )=ln x -2x在x >0上共有________个零点. 规律方法 这是一类非常基础且常见的问题,考查的是函数零点的判定方法,一般而言只需将区间端点代入函数求出函数值,进行符号判断即可得出结论,这类问题的难点往往是函数符号的判断,可运用函数的有关性质进行判断,同时也要注意该函数的单调性.变式迁移2 方程x 2-3x +1=0在区间(2,3)内根的个数为( )A .0B .1C .2D .不确定已知函数零点的特征,求参数范围【例3】 若函数f (x )=ax 2-x -1仅有一个零点,求实数a 的取值范围.变式迁移3 已知在函数f (x )=mx 2-3x +1的图象上其零点至少有一个在原点右侧,求实数m 的范围.1.函数f (x )的零点就是方程f (x )=0的根,但不能将它们完全等同.如函数f (x )=x 2-4x +4只有一个零点,但方程f (x )=0有两个相等实根.2.并不是所有的函数都有零点,即使在区间[a ,b ]上有f (a )·f (b )<0,也只说明函数y =f (x )在(a ,b )上至少有一个零点,但不一定唯一.反之,若f (a )·f (b )>0,也不能说明函数y =f (x )在区间(a ,b )上无零点,如二次函数y =x 2-3x +2在[0,3]上满足f (0)·f (3)>0,但函数f (x )在区间(0,3)上有零点1和2.3.函数的零点是实数而不是坐标轴上的点.课时作业一、选择题1.若函数f (x )唯一的零点在区间(1,3),(1,4),(1,5)内,那么下列说法中错误的是( )A .函数f (x )在(1,2)或[2,3)内有零点B .函数f (x )在(3,5)内无零点C .函数f (x )在(2,5)内有零点D .函数f (x )在(2,4)内不一定有零点2.函数f (x )=log 3x -8+2x 的零点一定位于区间( )A .(5,6)B .(3,4)C .(2,3)D .(1,2)3.函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为()A.至多有一个B.有一个或两个C.有且仅有一个D.一个也没有4.已知f(x)是定义域为R的奇函数,且在(0,+∞)内的零点有1 003个,则f(x)的零点的个数为()A.1 003 B.1 004 C.2 006 D.2 0075.若函数y=f(x)在区间[0,4]上的图象是连续不断的曲线,且方程f(x)=0在(0,4)内仅有一个实数根,则f(0)·f(4)的值()A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.无法判断二、填空题6.二次函数f(x)=ax2+bx+c中,a·c<0,则函数的零点有________个.7.若函数f(x)=ax+b(a≠0)有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是__________.8.方程2ax2-x-1=0在(0,1)内恰有一个实根,则实数a的取值范围是____________.三、解答题9.判断下列函数在给定区间上是否存在零点.(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];(2)f(x)=x3-x-1,x∈[-1,2];(3)f(x)=log2(x+2)-x,x∈[1,3].10.已知函数f(x)=x2-(k-2)x+k2+3k+5有两个零点.(1)若函数的两个零点是-1和-3,求k的值;(2)若函数的两个零点是α和β,求α2+β2的取值范围.第三章函数的应用§3.1函数与方程3.1.1方程的根与函数的零点答案自学导引1.零点2.实数根横坐标3.交点 零点4.< =对点讲练【例1】 解 (1)由于f (x )=-x 2-2x +3=-(x +3)(x -1).所以方程-x 2-2x +3=0的两根是-3,1.故函数的零点是-3,1.(2)由于f (x )=x 4-1=(x 2+1)(x +1)(x -1),所以方程x 4-1=0的实数根是-1,1,故函数的零点是-1,1.(3)令f (x )=0,即x 3-4x =0,∴x (x 2-4)=0,即x (x +2)(x -2)=0.解得:x 1=0,x 2=-2,x 3=2,所以函数f (x )=x 3-4x 有3个零点,分别是-2,0,2.变式迁移1 解 ∵2,-4是函数f (x )的零点,∴f (2)=0,f (-4)=0.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +b =-4-4a +b =-16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-8. 【例2】 (1)B (2)1解析 (1)∵f (1)=-2<0,f (2)=ln 2-1<0,∴在(1,2)内f (x )无零点,A 不对;又f (3)=ln 3-23>0,∴f (2)·f (3)<0, ∴f (x )在(2,3)内有一个零点.(2)f (x )=ln x -2x在x >0上是增函数,且f (2)·f (3)<0, 故f (x )有且只有一个零点.变式迁移2 B [令f (x )=x 2-3x +1,∴其对称轴为x =32, ∴f (x )在(2,3)内单调递增,又∵f (2)·f (3)<0,∴方程在区间(2,3)内仅有一个根.]【例3】 解 ①若a =0,则f (x )=-x -1,为一次函数,易知函数仅有一个零点; ②若a ≠0,则函数f (x )为二次函数,若其只有一个零点,则方程ax 2-x -1=0仅有一个实数根,故判别式Δ=1+4a =0,则a =-14. 综上,当a =0或a =-14时,函数仅有一个零点. 变式迁移3 解 (1)当m =0时,f (0)=-3x +1,直线与x 轴的交点为⎝⎛⎭⎫13,0,即函数的零点为13,在原点右侧,符合题意.图①(2)当m ≠0时,∵f (0)=1,∴抛物线过点(0,1).若m <0,f (x )的开口向下,如图①所示.二次函数的两个零点必然是一个在原点右侧,一个在原点左侧.图②若m >0,f (x )的开口向上,如图②所示,要使函数的零点在原点右侧,当且仅当9-4m ≥0即可,解得0<m ≤94, 综上所述,m 的取值范围为 ⎝⎛⎦⎤-∞,94. 课时作业1.C2.B [f (3)=log 33-8+2×3=-1<0,f (4)=log 34-8+2×4=log 34>0.又f (x )在(0,+∞)上为增函数,所以其零点一定位于区间(3,4).]3.C [若a =0,则f (x )=bx +c 是一次函数,由f (1)·f (2)<0得零点只有一个;若a ≠0,则f (x )=ax 2+bx +c 为二次函数,如有两个零点,则必有f (1)·f (2)>0,与已知矛盾.故f (x )在(1,2)上有且仅有一个零点.]4.D [因为f (x )是奇函数,则f (0)=0,又在(0,+∞)内的零点有1 003个,所以f (x )在 (-∞,0)内的零点有1 003个.因此f (x )的零点共有1 003+1 003+1=2 007个.]5.D [考查下列各种图象上面各种函数y =f (x )在(0,4)内仅有一个零点,但是(1)中,f (0)·f (4)>0,(2)中f (0)·f (4)<0,(3)中f (0)·f (4)=0.]6.2解析 ∵Δ=b 2-4ac >0,∴方程ax 2+bx +c =0有两个不等实根,即函数f (x )有2个零点.7.0,-12解析 由2a +b =0,得b =-2a ,g (x )=bx 2-ax =-2ax 2-ax ,令g (x )=0,得x =0或x =-12, ∴g (x )=bx 2-ax 的零点为0,-12. 8.(1,+∞)解析 令f (x )=2ax 2-x -1,a =0时不符合题意;a ≠0且Δ=0时,解得a =-18, 此时方程为-14x 2-x -1=0,也不合题意; 只能f (0)·f (1)<0,解得a >1.9.解 (1)方法一 ∵f (1)=-20<0,f (8)=22>0,∴f (1)·f (8)<0.故f (x )=x 2-3x -18在[1,8]上存在零点.方法二 令x 2-3x -18=0,解得x =-3或x =6,∴函数f (x )=x 2-3x -18在[1,8]上存在零点.(2)∵f (-1)=-1<0,f (2)=5>0,∴f (-1)·f (2)<0.故f (x )=x 3-x -1在[-1,2]上存在零点.(3)∵f (1)=log 2(1+2)-1>log 22-1=0,f (3)=log 2(3+2)-3<log 28-3=0,∴f (1)·f (3)<0.故f (x )=log 2(x +2)-x 在[1,3]上存在零点.10.解 (1)∵-1和-3是函数f (x )的两个零点,∴-1和-3是方程x 2-(k -2)x +k 2+3k +5=0的两个实数根.则⎩⎪⎨⎪⎧-1-3=k -2,-1×(-3)=k 2+3k +5, 解得k =-2.(2)若函数的两个零点为α和β,则α和β是方程x 2-(k -2)x +k 2+3k +5=0的两根, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ α+β=k -2,αβ=k 2+3k +5,Δ=(k -2)2-4×(k 2+3k +5)≥0.则⎩⎪⎨⎪⎧ α2+β2=(α+β)2-2αβ=-k 2-10k -6,-4≤k ≤-43, ∴α2+β2在区间⎣⎡⎦⎤-4,-43上的最大值是18,最小值是509, 即α2+β2的取值范围为⎣⎡⎦⎤509,18.。
人教A版高中数学必修1 课时分层训练 :第三章 3.1 3.1.1
第三章3.1 3.1.1 方程的根与函数的零点课时分层训练‖层级一‖|学业水平达标|1.已知定义在R 上的函数f (x )的图象是连续不断的,且有如下对应值表:则函数f (x )A .(-∞,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,+∞)解析:选C 若f (x )在[a ,b ]上连续,且f (a )·f (b )<0则f (x )在(a ,b )上一定存在零点.因为f (2)>0,f (3)<0,所以f (x )在(2,3)上一定存在零点.2.函数f (x )=ax +8的零点为4,则实数a 的值为( ) A .2 B .-2 C.12D .-12解析:选B 由题意得4a +8=0,即a =-2. 3.函数f (x )=2x -1+x -5的零点所在的区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,4)解析:选C f (2)=22-1+2-5<0,f (3)=23-1+3-5>0,故f (2)·f (3)<0,又f (x )在定义域内是增函数,则函数f (x )=2x -1+x -5只有一个零点,且零点所在的区间为(2,3).4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x -1,x ≤0,x 2-3x +1,x >0.则函数f (x )的零点的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 由⎩⎨⎧2x -1=0,x ≤0,得x =0,由⎩⎨⎧x 2-3x +1=0,x >0,得x =3±52, ∴函数f (x )的零点的个数为3.5.函数f (x )=2x ·|log 0.5x |-1的零点的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 由2x ·|log 0.5x |-1=0得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x .在同一坐标系中作出函数y =|log 0.5x |与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象,如图所示,由图可知两个函数的图象有两个交点,∴f (x )有2个零点.6.若函数f (x )=x 2-ax -b 的两个零点是2和3,则函数g (x )=bx 2-ax -1的零点是________.解析:由⎩⎨⎧ 22-2a -b =0,32-3a -b =0,得⎩⎨⎧a =5,b =-6, 所以g (x )=-6x 2-5x -1的零点是-12,-13. 答案:-12,-137.已知函数f (x )=lg x +x -10的零点在区间(k ,k +1)上,k ∈Z ,则k =________.解析:由题意知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数. 且f (9)=lg 9+9-10=lg 9-1<0, f (10)=lg 10+10-10=1>0, 即f (9)f (10)<0,所以函数f (x )在(9,10)内存在唯一的零点,因为函数f (x )=lg x +x -10的零点在区间(k ,k +1)上,k ∈Z ,所以k =9.答案:98.已知函数f (x )=3mx -4,若在区间[-2,0]上存在x 0,使f (x 0)=0,则实数m 的取值范围是________.解析:因为函数f (x )在[-2,0]上存在零点x 0使f (x 0)=0,且f (x )单调,所以f (-2)·f (0)≤0,所以(-6m -4)×(-4)≤0,解得m ≤-23.所以,实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-23. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-239.求下列函数的零点: (1)f (x )=2x +b ; (2)f (x )=-x 2+2x +3; (3)f (x )=log 3(x +2); (4)f (x )=2x -2.解:(1)令2x +b =0,解得x =-b 2,即函数f (x )=2x +b 的零点是x =-b2. (2)令-x 2+2x +3=0,解得x =-1或x =3,即函数f (x )=-x 2+2x +3的零点是x 1=-1,x 2=3.(3)令log 3(x +2)=0,解得x =-1,即函数f (x )=log 3(x +2)的零点是x =-1. (4)令2x -2=0,解得x =1,即函数f (x )=2x -2的零点是x =1.10.已知二次函数f (x )=x 2-2ax +4,在下列条件下,求实数a 的取值范围. (1)零点均大于1;(2)一个零点大于1,一个零点小于1; (3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内.解:(1)由题意得⎩⎨⎧(-2a )2-16≥0,f (1)=5-2a >0,a >1,解得2≤a <52.(2)由题意得f (1)=5-2a <0,解得a >52.(3)由题意知⎩⎨⎧f (0)=4>0,f (1)=5-2a <0,f (6)=40-12a <0,f (8)=68-16a >0,解得103<a <174.‖层级二‖|应试能力达标|1.二次函数f (x )=ax 2+bx +c 中,a ·c <0,则该函数的零点个数是( ) A .1 B .2 C .0D .无法确定解析:选B 因为ac <0,所以Δ=b 2-4ac >0,所以该函数有两个零点,故选B.2.若x 0是方程e x +x =2的解,则x 0属于区间( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选C 构造函数f (x )=e x +x -2,由f (0)=-1,f (1)=e -1>0,显然函数f (x )是单调函数,有且只有一个零点,则函数f (x )的零点在区间(0,1)上,所以e x +x =2的解在区间(0,1)上.3.函数f (x )=ax 2+bx +c ,若f (1)>0,f (2)<0,则f (x )在(1,2)上零点的个数为( )A .至多有一个B .有一个或两个C .有且仅有一个D .一个也没有解析:选C 若a =0,则f (x )=bx +c 是一次函数,由f (1)·f (2)<0得零点只有一个;若a ≠0,则f (x )=ax 2+bx +c 为二次函数,若f (x )在(1,2)上有两个零点,则必有f (1)·f (2)>0,与已知矛盾,故f (x )在(1,2)上有且仅有一个零点.4.函数f (x )=2x -2x -a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C.(0,3) D.(0,2)解析:选C由题意可得f(1)f(2)=(0-a)(3-a)<0,解得0<a<3,故实数a的取值范围是(0,3),故选C.5.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,-2是它的一个零点,且在(0,+∞)上是增函数,则该函数有________个零点,这几个零点的和等于________.解析:因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,又因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,由奇函数的对称性可知,f(x)在(-∞,0)上也单调递增,由f(2)=-f(-2)=0.因此在(0,+∞),(-∞,0)上都只有一个零点,综上,函数f(x)在R上共有3个零点,其和为-2+0+2=0.答案:306.已知函数f(x)=a x-x-a(a>0,且a≠1)有且仅有两个零点,则实数a的取值范围是________.解析:分a>1与0<a<1两种情况,画出函数y=a x与函数y=x+a的图象,如图所示.由图知,当a>1时,两个函数的图象有两个交点,所以实数a的取值范围是(1,+∞).答案:(1,+∞)7.已知函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次为a,b,c,则a,b,c的大小关系是________.解析:画出函数y=3x,y=log3x,y=-x,y=-2的图象,如图所示.观察图象可知,函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次是点A,B,C的横坐标,由图象可知a<b<c.答案:a<b<c8.已知函数f(x)=-x2+2e x+m-1,g(x)=x+e2x(x>0).(1)若g(x)=m有零点,求m的取值范围;(2)试确定m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.解:(1)作出g(x)=x+e2x(x>0)的图象如图:可知若g(x)=m有零点,则有m≥2e.故m的取值范围为{m|m≥2e}.(2)g(x)-f(x)=0有两个相异实根,即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点.在同一平面直角坐标系中,作出g(x)=x+e2x(x>0)和f(x)的图象,如图.因为f(x)=-x2+2e x+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,其图象的对称轴为直线x=e,开口向下,最大值为m-1+e2,故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时,g(x)与f(x)有两个不同的交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根,所以m的取值范围是m>-e2+2e+1.由Ruize收集整理。
方程的根与函数的零点
-4
媒
变式训练
体
……
演
存在 c (a,b) ,使 f (c) 0 .
示
2.方法:(1)存在性原理 (2)图象法
人教社 ·普通高中课程标准实验教科书 ·必修1 第三章 函数的应用 3.1函数与方程 第一课时
方程的根与函数的零点
1
教材分析
2
教法学法
3
重点难点
4
教学过程
5
教学反思
对教材的理解与把握
教材地位:
必修一第三章“函数与方程”是高中 数学的新增内容,是近年来高考关注的 热点.本章函数与方程是中学数学的核心概 念,并且与其它知识具有广泛的联系性, 地位重要。
教材分析
教法学法
教学过程
12
10
8
6
y=2^x-8 y=2x-4
4
2
y=ln(x-6)
-10
-5
xA = 2.00
A
B
5
xB = 3.00
C xC = 6.00 10
15
-2
-4
-6
设计意图:通过观察几个特殊函数图象,将 结论推广到一般函数,体现了由特殊到一般 的思想,同时也培养了学生的观察归纳能力。
Ⅰ
设计意图:从现实生活
中的问题,让学生体会动
与静的关系,系统与局部
的关系,提炼出数学模型.
Ⅱ
教材分析
教法学法
教学过程
讨论探究,揭示定理
2.将河流抽象成x轴,将前后的两个位 y
置视为A、B两点。请问当A、B与x轴 怎样的位置关系时,AB间的一段连续
A (a, f (a))
不断的函数图象与x轴一定会有交点? 0
2021版高中数学人教A版必修一课时分层作业 二十三 方程的根与函数的零点
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课时分层作业二十三方程的根与函数的零点(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知函数f(x)=若f(f(0))=4a,则实数a等于( )A. B. C.2 D.9【解析】选C.由题知f(0)=2,f(2)=4+2a,由4+2a=4a,解得a=2. 2.设函数f(x)=,若f(m)=3,则实数m的值为( )A.-2B.8C.1D.2【解析】选D.因为当0<x<2时,log2x<1,所以由f(m)=3得m≥2,所以m2-1=3,解得m=2.3.函数y=f(x)在区间[1,4]上的图象是连续不断的曲线,且f(1)·f(4)<0,则函数y=f(x) ( )A.在(1, 4)内至少有一个零点B.在(1, 4)内至多有一个零点C.在(1, 4)内有且只有一个零点D.在(1, 4)内不一定有零点【解析】选A.由已知y=f(x)的图象在区间[1,4]上是连续不断的曲线,且f(1)·f(4)<0,故在(1,4)内至少有一零点.4.函数f(x)=-x3-3x+5的零点所在的大致区间是( )A.(-2,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3) 【解析】选C.因为函数f(x)=-x3-3x+5是单调递减函数,又因为f(1)=-13-3×1+5=1>0,f(2)=-23-3×2+5=-9<0,所以函数f(x)的零点必在区间(1,2)上,故必存在零点的区间是(1,2).5.已知x0是函数f(x)=2x+的一个零点.若x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞),则有( )A.f(x1)<0,f(x2)<0B.f(x1)<0,f(x2)>0C.f(x1)>0,f(x2)<0D.f(x1)>0,f(x2)>0【解析】选B.因为x>1时,y=2x,y=都是增函数,所以f(x)=2x+在(1,+∞)上是增函数,所以有且只有一个零点x0,根据零点存在性定理及函数增减性知,f(x1)<0,f(x2)>0.6. 已知函数f(x)=2x+log2x,g(x)=2-x-lo x,h(x)=2x log2x-1的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )A.a<b<cB.c<b<aC.c<a<bD.b<a<c【解析】选A.因为f(x)=2x+log2x=0,可得log2x=-2x,g(x)=+log2x=0,可得log2x=-,。
高一数学人教A版必修1学业分层测评20 方程的根与函数的零点 Word版含解析
学业分层测评(二十)方程的根与函数的
零点
(建议用时:分钟)
[学业达标]
一、选择题
.下列函数没有零点的是( )
.()=.()=
.()=-.()=-
【解析】函数()=,不能满足方程()=,因此没有零点.
【答案】
.已知函数()=(\\(-,≤+,>,))则函数()的零点为( )
,.-
.
【解析】当≤时,由()=,得-=,所以=.当>时,由()=,得+=,所以=,不成立,所以函数的零点为,选.
【答案】
.函数()=--+的零点所在的大致区间是( )
【导学号:】
.(-) .()
.() .()
【解析】∵函数()=--+是单调递减函数,又∵()=--×+=>,
()=--×+=-<,∴函数()的零点必在区间()上,故必存在零点的区间是(),故选.
【答案】
.已知<<,则函数=-零点的个数是( )
.个.个
.个.个或个或个
【解析】∵<<,函数=-的零点的个数就等于方程=的解的个数,
即函数=与=的交点的个数.如图所示,函数=与=的交点的个数为,故选.
【答案】
.已知方程-=有两个不等实根,则实数的取值范围是( )
.(-∞,) .()
.(,+∞) .()
【解析】若关于的方程-=有两个不等实数根,则=-的图象与=有两个
交点,函数=-的图象如图所示:
由图可得,当∈()时,函数=-的图象与=有两个交点,
故实数的取值范围是(),故选.
【答案】
二、填空题
.函数()=-)的零点是.。
人教新课标版数学高一必修1测评 方程的根与函数的零点
学业分层测评(二十)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.下列函数没有零点的是( )A .f (x )=0B .f (x )=2C .f (x )=x 2-1D .f (x )=x -1x【解析】 函数f (x )=2,不能满足方程f (x )=0,因此没有零点.【答案】 B2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x -1,x ≤11+log 2x ,x >1,则函数f (x )的零点为( ) A.12,0B .-2,0 C.12 D .0 【解析】 当x ≤1时,由f (x )=0,得2x -1=0,所以x =0.当x >1时,由f (x )=0,得1+log 2x =0,所以x =12,不成立,所以函数的零点为0,选D.【答案】 D3.函数f (x )=-x 3-3x +5的零点所在的大致区间是( )A .(-2,0)B .(0,1)C .(1,2)D .(2,3)【解析】 ∵f (1)=-13-3×1+5=1>0,f (2)=-23-3×2+5=-9<0,∴函数f (x )的零点必在区间(1,2)上,故选C.【答案】 C4.已知0<a <1,则函数y =|log ax |-a |x |零点的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .1个或2个或3个【解析】∵0<a<1,函数y=|log ax|-a|x|的零点的个数就等于方程a|x|=|log ax|的解的个数,即函数y=a|x|与y=|log ax|图象的交点的个数.如图所示,函数y=a|x|与y=|log ax|的交点的个数为2,故选B.【答案】 B5.已知方程|2x-1|=a有两个不等实根,则实数a的取值范围是()A.(-∞,0) B.(1,2)C.(0,+∞) D.(0,1)【解析】若关于x的方程|2x-1|=a有两个不等实数根,则y=|2x-1|的图象与y=a有两个不同的交点.函数y=|2x-1|的图象如图所示由图可得,当a∈(0,1)时,函数y=|2x-1|的图象与y=a有两个交点,故实数a的取值范围是(0,1),故选D.【答案】 D二、填空题6.函数f(x)=(x-1)ln xx-3的零点是________.【解析】 令f (x )=0,即(x -1)ln x x -3=0,即x -1=0或ln x =0,∴x =1,故函数f (x )的零点为1.【答案】 1 7.若方程|x 2-4x |-a =0有四个不相等的实根,则实数a 的取值范围是________.【解析】 由|x 2-4x |-a =0,得a =|x 2-4x |,作出函数y =|x 2-4x |的图象,则由图象可知,要使方程|x 2-4x |-a =0有四个不相等的实根,则0<a <4.【答案】 (0,4)8.已知函数f (x )=3x +x ,g(x )=log 3x +2,h (x )=log 3x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系是________.【解析】 画出函数y =3x ,y =log 3x ,y =-x ,y =-2的图象,如图所示观察图象可知,函数f (x )=3x +x ,g(x )=log 3x +2,h (x )=log 3x +x 的零点依次是点A ,B ,C 的横坐标,由图象可知a <b <c .【答案】 a <b <c三、解答题9.设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2-4x (x ≥0)2x (x <0),(1)画出函数y =f (x )的图象;(2)讨论方程|f(x)|=a的解的个数.(只写明结果,无需过程)【解】(1)函数y=f(x)的图象如图所示:(2)函数y=|f(x)|的图象如图所示:①0<a<4时,方程有四个解;②a=4时,方程有三个解;③a=0或a>4时,方程有二个解;④a<0时,方程没有实数解.10.已知函数f(x)=x2-bx+3.(1)若f(0)=f(4),求函数f(x)的零点;(2)若函数f(x)一个零点大于1,另一个零点小于1,求b的取值范围.【解】(1)由f(0)=f(4),得3=16-4b+3,即b=4,所以f(x)=x2-4x+3,令f(x)=0,即x2-4x+3=0,得x1=3,x2=1,所以f(x)的零点是1和3.(2)因为f(x)的零点一个大于1,另一个小于1,如图.需f(1)<0,即1-b+3<0,所以b>4.故b的取值范围为(4,+∞).[能力提升]1.函数f(x)=x+lg x-3的零点所在的区间为()A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,+∞)【解析】易知函数f(x)=x+lg x-3在定义域上是增函数,f(1)=1+0-3<0,f(2)=2+lg 2-3<0,f(3)=3+lg 3-3>0,故函数f(x)=x+lg x-3的零点所在的区间为(2,3),故选C.【答案】 C2.偶函数f(x)在区间[0,a](a>0)上是单调函数,且f(0)·f(a)<0,则方程f(x)=0在区间[-a,a]内根的个数是()A.1 B.2C.3 D.0【解析】由函数零点的存在性定理可知,函数f(x)在区间[0,a]上只有一个零点,设为x0,则f(x0)=0,又因为f(x)为偶函数,所以f(-x0)=f(x0)=0,即-x0是函数在[-a,0]内唯一的零点,故方程f(x)=0在区间[-a,a]内根的个数为2.【答案】 B3.对于方程x3+x2-2x-1=0,有下列判断:①在(-2,-1)内有实数根;②在(-1,0)内有实数根;③在(1,2)内有实数根;④在(-∞,+∞)内没有实数根.其中正确的有________.(填序号)【解析】 设f (x )=x 3+x 2-2x -1,则f (-2)=-1<0,f (-1)=1>0,f (0)=-1<0,f (1)=-1<0,f (2)=7>0,则f (x )在(-2,-1),(-1,0),(1,2)内均有零点,即①②③正确.【答案】 ①②③4.已知二次函数f (x )=x 2-2ax +4,在下列条件下,求实数a 的取值范围.(1)零点均大于1;(2)一个零点大于1,一个零点小于1;(3)一个零点在(0,1)内,另一个零点在(6,8)内.【解】 (1)因为方程x 2-2ax +4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得⎩⎪⎨⎪⎧ (-2a )2-16≥0f (1)=5-2a >0a >1,解得2≤a <52,即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,52. (2)因为方程x 2-2ax +4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得f (1)=5-2a <0,解得a >52,即a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞. (3)因为方程x 2-2ax +4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)=4>0f (1)=5-2a <0f (6)=40-12a <0f (8)=68-16a >0,解得103<a <174,即a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫103,174.。
人教A版·数学·必修1课时作业20方程的根与函数的零点 Word版含解析
=则函数+x-4的零点,即函数的交点的横坐标,如图所示,函数y=--4的零点有2∵x =6∈[1,8],x =-3∉[1,8],∴f (x )=x 2-3x -18在区间[1,8]上存在零点. 【答案】 存在7. 已知函数f (x )=x 2+x +a (a <0)在区间(0,1)上有零点,则a 的取值范围为________.【解析】 由题意f (1)·f (0)<0.∴a (2+a )<0.∴-2<a <0.【答案】 (-2,0)8.设x 0是方程ln x +x =4的解,且x 0∈(k ,k +1),k ∈Z ,则k =________.【解析】 令f (x )=ln x +x -4,且f (x )在(0,+∞)上递增, 因为f (2)=ln 2+2-4<0,f (3)=ln 3-1>0.所以f (x )在(2,3)内有解,所以k =2. 【答案】 2三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知函数f (x )=x 2+3(m +1)x +n 的零点是1和2,求函数y =log n (mx +1)的零点.【解析】 由题可知,f (x )=x 2+3(m +1)x +n 的两个零点为1和2.则1和2是方程x 2+3(m +1)x +n =0的两根.可得⎩⎨⎧1+2=-3(m +1),1×2=n ,解得⎩⎨⎧m =-2,n =2.所以函数y =log n (mx +1)的解析式为 y =log 2(-2x +1),要求其零点,令 log 2(-2x +1)=0,解得x =0.所以函数y =log 2(-2x +1)的零点为0.10.已知函数f (x )=2x -x 2,问方程f (x )=0在区间[-1,0]内是否有解,为什么?.有两个不相等的实根,则函数象有两个不同的交点,由图可知,1<k<1.的图象如图所示.当要使方程f(x)=b有三个不同的根,则。
方程的根与函数的零点练习题及答案解析(必修1)
方程的根与函数的零点练习题及答案解析(必修1)新课标第一网不用注册,免费下载!1.函数f(x)=log5(x-1)的零点是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 解析:选C.log5(x-1)=0,解得x=2,∴函数f(x)=log5(x-1)的零点是x=2,故选C.2x( )A.(-1,0) C.(1,2) D.(2,3)x解析:选C.设f(x)=e-x-2,∵f(1)=2.78-3=-0.22<0,f(2)=7.39-4=0.∴f(1)f(2)<0,由根的存在性定理知,方程ex-x-2=0(1,2)C.x2+2x-3,x≤03.(2022年高考福建卷)函数f(x)=)-2+lnx,x>0A.0 B.1 C.2 D.32解析:选C.当x≤0时,由f(x)=x+2x-3=0,得x1),x2=-3;当x>0时,由f(x)=-2+lnx=0,得x=e2,所以函数f(x)的零点个数为C.2________.x2-2x,∴由x2-2x=0.解得x1=0,g(x)=bx2-ax的零点是( )( ) )C.(3,4) D.(e,3)2解析:选B.∵f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln30,3∴f(2)f(3)<0,∴f(x)在(2,3)内有零点.4.下列函数不存在零点的是( )1A.y=x-B.y2x-x-1x新课标第一网系列资料新课标第一网不用注册,免费下载!x+1 x≤0C.y=x-1 x>0x+1 x≥0D.y=x-1 x<01解析:选D.令y=0,得A和C中函数的零点均为1,-1;B中函数的零点为-,1;2只有D中函数无零点.5.函数y=loga(x+1)+x2-2(0<a<1)的零点的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.无法确定解析:选C.令loga(x+1)+x2-2=0,方程解的个数即为所求函数零点的个数.即考查图象y1=loga(x+1)与y2=-x2+2的交点个数.1-6.设函数y=x3与y=()x2的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是( )2A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)1-解析:选B.设f(x)=x3-()x2,21-1-1则f(0)=0-(20;f(1)=1-10;f(2)=23-00.(1,2)上.22227.函数f(x)=ax+2ax+c(a≠0)的一个零点为1________.解析:设方程f(x)=0的另一根为x,2a由根与系数的关系,得1+x=-=-2,a故x=-3,即另一个零点为-3.则a的取值范围是________.所以有f(-1)f(1)≤0,-1.0,则函数f(x)在区间(a,b)内一定没有②错,应有三个零点.新课标第一网系列资料新课标第一网不用注册,免费下载!③对,奇、偶数图象与x轴的交点关于原点对称,其和为0.④设u(x)=|x2-2x|=|(x-1)2-1|,如图向下平移1个单位,顶点与x轴相切,图象与x轴有三个交点.∴a=1.答案:③④10.若方程x2-2ax+a=0在(0,1)恰有一个解,求a的取值范围.解:设f(x)=x2-2ax+a. 由题意知:f(0)f(1)<0,即a(1-a)<0,根据两数之积小于0,那么必然一正一负.故分为两种情况.a>0,a<0,或1-a<0,1-a>0,∴a <0或a>1.111.判断方程log2x+x2=0在区间内有没有实数根?为什么?22解:设f(x)=log2x+x,__∵f(=log2+()2=-1+<0,__1f(1)=log21+1=1>0,∴ff(1)<0,函数f(x)=log2上是连续21的,因此,f(x)在区间[,1]内有零点,即方程log2x+x2 212.已知关于x的方程ax2-2(a+1)x+a-1=0(1)方程有一正一负两根;2(a+1)x+a-1的大致图象如图(1)(2)f 1 >0f 1 <0,不等式组无解.所以不存在实数a,使方程的两根都大于1.法二:设方程的两根分别为x1,x2,由方程的两根都大于1,得x1-1>0,x2-1>0,x1-1 x2-1 >0即x1-1 +x2-1 >0x1x2-x1+x2 +1>0 . x1+x2>2新课标第一网系列资料新课标第一网不用注册,免费下载!12 a+1 1>0 a-aa所以2 a+1a>2a<0 ,不等式组无解.a>0即不论a为何值,方程的两根不可能都大于1.(3)因为方程有一根大于1,一根小于1,函数y=ax2-2(a+1)x+a-1的大致图象如图(3)(4)所示,a>0 a<0 所以必须满足或,解得a>0. f 1 <0 f 1 >0。
[高中数学必修一]3.1.1 方程的根与函数的零点 练习
3、1、1方程的根与函数的零点一、选择题1、、函数f (x )=2x+7的零点为 ( )A 、7B 、27 C 、27- D 、-72、方程01=-xx 的一个实数解的存在区间为 ( ) A 、(0,1) B 、(0,2) C 、(1,2) D 、(-1,1)3、函数23)(2+-=x x x f 在区间(1,2)内的函数值为( )A 、大于等于0B 、小于等于0C 、大于0D 、小于04、若函数()x f 唯一的零点在区间(1,3)、(1,4)、(1,5)内,那么下列命题中错误的是( )A 、函数()x f 在(1,2)或[)3,2内有零点B 、函数()x f 在(3,5)内无零点C 、函数()x f 在(2,5)内有零点D 、函数()x f 在(2,4)内不一定有零点二、填空题5、设函数()x f 在区间[b a ,]上连续,若满足______________,若方程()0=x f 在区间[b a ,]上一定有实根.6、方程012=-+x x 的实数解的个数为________________.7、方程02)1(2=+--m x m x 有两个实根且在区间(0,1)上有且只有一个实根所要满足的条件是_______________。
8、函数1)3()(2+-+=x m mx x f 的图像与x 轴的交点至少有一个在原点右侧,则实数m 的取值范围为_______________。
9、函数3()35f x x x =--+的零点所在的区间为———--—-————-。
10 、函数2()2(1)421f x m x mx m =+++-的一个零点在原点,则m 的值为————-----—-.三、解答题11、利用函数图象判断下列方程有没有根,有几个根:(1)01272=++x x ;(2)()2lg 2--x x =0(3)0313=-+x x ;(4)0ln 31=--x x .12、利用函数的图象,指出函数()3)2ln(2--⋅=x x x f 零点所在的大致区间.13、已知函数()x f 的图象是连续不断的,有如下的x ,()x f 对应值表:函数()x f 在哪几个区间内有零点?为什么?14、证明:函数225()1x f x x -=+在区间(2,3)上至少有一个零点。
人教新课标版数学高一必修一达标测试方程的根与函数的零点
函数与方程3.1.1 方程的根与函数的零点【选题明细表】题号知识点、方法易中难求函数的零点2、6 10 8 判定函数零点的个数 3 5、9 判定函数零点所在的区间 1 4、7基础达标1.若函数f(x)的图象在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法正确的是( C )(A)f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点(B)f(x)在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点(C)f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点(D)f(x)在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点解析:根据零点存在性定理,由于f(0)·f(1)<0,f(1)·f(2)>0,所以f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上无法确定,可能有,也可能没有,如下图所示:故选C.2.下列函数不存在零点的是( D )(A)y=x- (B)y=(C)y=(D)y=解析:令y=0,得A中函数的零点为1,-1;B中函数的零点为-,1;C中函数的零点为1,-1;只有D中函数无零点.故选D.3.已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下的x,f(x)对应值表: x 1 2 3 4 5 6 7f(x) 123.5 21.5 -7.82 11.57 -53.7 -126.7 -129.6 那么函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( B )(A)2个(B)3个(C)4个(D)5个解析:由表可知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0.∴f(x)在[1,6]上至少有3个零点.故选B.4.(2013天津一中高一期中)函数f(x)=2x-1+log2x的零点所在区间是( C )(A)(,) (B)(,)(C)(,1) (D)(1,2)解析:函数f(x)=2x-1+log2x的图象在[,1]上连续不断,且f()=2×-1+log2=-1<0,f(1)=2×1-1+log21=1>0,f()·f(1)<0,所以函数f(x)在区间(,1)内有零点.故选C.5.(2012湖北黄冈中学高一期中)函数f(x)=x3-()x的零点个数是( B )(A)0个(B)1个(C)2个(D)无数个解析:作出y=x3与y=()x的图象,如图所示,两个函数的图象只有一个交点,所以函数f(x)只有一个零点.故选B.6.已知函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数g(x)=bx2-ax-1的零点是.解析:由题意知,方程x2-ax-b=0的两根为2、3,∴即a=5,b=-6,∴方程bx2-ax-1=-6x2-5x-1=0的根为-、-,即为函数g(x)的零点.答案:-,-7.(2012南通市通州区高一期中)若方程log3x+x=3的解所在的区间是(k,k+1),则整数k= .解析:方程为log3x+x-3=0,设f(x)=log3x+x-3,∵f(2)=log32-1<0,f(3)=1>0,即f(2)·f(3)<0,∴函数在(2,3)内存在零点,∴k=2.答案:2能力提升8.已知m∈R时,函数f(x)=m(x2-1)+x-a恒有零点,则实数a的取值范围是.解析:(1)当m=0时,由f(x)=x-a=0,得x=a,此时a∈R.(2)当m≠0时,令f(x)=0,即mx2+x-m-a=0恒有解,Δ1=1-4m(-m-a)≥0恒成立,即4m2+4am+1≥0恒成立,则Δ2=(4a)2-4×4×1≤0,即-1≤a≤1.所以对m∈R,函数f(x)恒有零点时,有a∈[-1,1].答案:[-1,1]9.求函数f(x)=log2x-x+2的零点的个数.解:令f(x)=0,即log2x-x+2=0,即log2x=x-2.令y1=log2x,y2=x-2.画出两个函数的大致图象,如图所示,有两个不同的交点.所以函数f(x)=log2x-x+2有两个零点.10.求函数f(x)=x3-2x2-x+2的零点,并画出其简图.解:令f(x)=x3-2x2-x+2=0,则有x2(x-2)-(x-2)=(x+1)(x-1)(x-2)=0,∴函数f(x)的零点为-1,1,2.又f(0)=2>0,根据函数零点的性质可知在区间(-1,1)内,f(x)>0;在区间(-∞,-1)内,f(x)<0;在区间(1,2)内,f(x)<0;在区间(2,+∞)内,f(x)>0.其图象如图所示.。
人教A版高中数学必修一练习方程的根与函数的零点
3.1.1一、选择题1.下列函数中在区间[1,2]上有零点的是( ) A .f (x )=3x 2-4x +5 B .f (x )=x 3-5x -5 C .f (x )=ln x -3x +6D .f (x )=e x +3x -6[答案] D[解析] 对于函数f (x )=e x +3x -6来说 f (1)=e -3<0,f (2)=e 2>0 ∴f (1)f (2)<0,故选D.2.已知函数f (x )=mx 2+(m -3)x +1的图象与x 轴的交点至少有一个在原点右侧,则实数m 的取值范围是( )A .(0,1]B .(0,1)C .(-∞,1)D .(-∞,1] [答案] D[解析] 解法1:取m =0有f (x )=-3x +1的根x =13>0,则m =0应符合题设,所以排除A 、B ,当m =1时,f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2它的根是x =1符合要求,排除C.∴选D.解法2:直接法,∵f (0)=1,∴(1)当m <0时必成立,排除A 、B ,(2)当m >0时,要使与x 轴交点至少有一个在原点右侧,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=(m -3)2-4m >0,-m -32m >0,∴0<m ≤1.(3)当m =0时根为x =13>0.∴选D.3.函数y =f (x )与函数y =2x -3的图象关于直线y =x 对称,则函数y =f (x )与直线y =x 的一个交点位于区间( )A .(-2,-1)B .(2,3)C .(1,2)D .(-1,0)[答案] B[解析] y =2x -3的反函数为y =log 2(x +3)由图象得:交点分别位于区间(-3,-2)与(2,3)内,故选B.4.函数f (x )=lg x -9x 的零点所在的大致区间是( )A .(6,7)B .(7,8)C .(8,9)D .(9,10)[答案] D[解析] ∵f (9)=lg9-1<0,f (10)=1-910>0,∴f (9)·f (10)<0,∴f (x )在(9,10)上有零点,故选D.5.已知f (x )=(x -a )(x -b )-2,并且α、β是函数f (x )的两个零点,则实数a 、b 、α、β的大小关系可能是( )A .a <α<b <βB .a <α<β<bC .α<a <b <βD .α<a <β<b[答案] C[解析] ∵α、β是函数f (x )的两个零点,∴f (α)=f (β)=0,又f (x )=(x -a )(x -b )-2, ∴f (a )=f (b )=-2<0.结合二次函数f (x )的图象可知,a 、b 必在α、β之间.6.若函数f (x )=ax +b 的零点是2,则函数g (x )=bx 2-ax 的零点是( ) A .0,2B .0,12C .0,-12D .2,-12[答案] C[解析] 由条件2a +b =0,∴b =-2a ∴g (x )=-ax (2x +1)的零点为0和-12.7.(2010·福建理,4)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3,x ≤0,-2+ln x ,x >0的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3[答案] C[解析] 令x 2+2x -3=0,∴x =-3或1 ∵x ≤0,∴x =-3;令-2+ln x =0,∴ln x =2 ∴x =e 2>0,故函数f (x )有两个零点.8.函数y =x 3与y =⎝⎛⎭⎫12x的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在区间为( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)[答案] C[解析] 令f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫12x ,则f (0)=-1<0,f (1)=12>0,故选C. 9.(湖南省醴陵二校2009~2010高一期末)有下列四个结论: ①函数f (x )=lg(x +1)+lg(x -1)的定义域是(1,+∞) ②若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,4),则该函数为偶函数 ③函数y =5|x |的值域是(0,+∞)④函数f (x )=x +2x 在(-1,0)有且只有一个零点. 其中正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4[答案] C[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x -1>0,得x >1,故①正确;∵f (x )=x α过(2,4),∴2α=4,∴α=2,∴f (x )=x 2为偶函数,故②正确;∵|x |≥0,∴y =5|x |≥1,∴函数y =5|x |的值域是[1,+∞),故③错;∵f (-1)=-1+2-1=-12<0,f (0)=0+20=1>0,∴f (x )=x +2x 在(-1,0)内至少有一个零点,又f (x )=x +2x 为增函数,∴f (x )=x +2x 在(-1,0)内有且只有一个零点,∴④正确,故选C.10.若函数f (x )=x 2-ax +b 的两个零点是2和3,则函数g (x )=bx 2-ax -1的零点是( ) A .-1和16B .1和-16C.12和13D .-12和-13[答案] B[解析] 由于f (x )=x 2-ax +b 有两个零点2和3, ∴a =5,b =6.∴g (x )=6x 2-5x -1有两个零点1和-16.二、填空题11.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如下表:则使ax 2[答案] (-∞,-2)∪(3,+∞)12.(09·湖北理)已知关于x 的不等式ax -1x +1<0的解集是(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞.则a =________.[答案] -2 [解析]ax -1x +1<0⇔(ax -1)(x +1)<0, ∵其解集为(-∞,-1)∪(-12,+∞),∴a <0且-1和-12是(ax -1)(x +1)=0的两根,解得a =-2.[点评] 由方程的根与不等式解集的关系及题设条件知,-12是ax -1=0的根,∴a =-2.三、解答题13.已知函数f (x )=2x -x 2,问方程f (x )=0在区间[-1,0]内是否有解,为什么? [解析] 因为f (-1)=2-1-(-1)2=-12<0,f (0)=20-02=1>0,而函数f (x )=2x -x 2的图象是连续曲线,所以f (x )在区间[-1,0]内有零点,即方程f (x )=0在区间[-1,0]内有解.14.讨论函数f (x )=ln x +2x -6的零点个数.[解析] 函数的定义域为(0,+∞),任取x 1、x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2. f (x 1)-f (x 2)=(ln x 1+2x 1-6)-(ln x 2+2x 2-6) =(ln x 1-ln x 2)+2(x 1-x 2), ∵0<x 1<x 2,∴ln x 1<ln x 2. ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2) ∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.又f (1)=ln1+2×1-6=-4<0. f (3)=ln3+2×3-6=ln3>0 ∴f (x )在(1,3)内有零点.由f (x )是单调函数知,f (x )有且仅有一个零点.15.定义在R 上的偶函数y =f (x )在(-∞,0]上递增,函数f (x )的一个零点为-12,求满足f (log 14x )≥0的x 的取值集合.[解析] ∵-12是函数的零点,∴f ⎝⎛⎭⎫-12=0, ∵f (x )为偶函数,∴f (12)=0,∵f (x )在(-∞,0]上递增,f (log 14x )≥f ⎝⎛⎭⎫-12, ∴0≥log 14x ≥-12,∴1≤x ≤2,∵f (x )为偶函数,∴f (x )在[0,+∞)上单调减, 又f (log 14x )≥f (12),∴0≤log 14x ≤12,∴12≤x ≤1,∴12≤x ≤2.故x 的取值集合为{x |12≤x ≤2}.16.二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的零点是-2和3,当x ∈(-2,3)时,f (x )<0,且f (-6)=36,求二次函数的解析式.[解析] 由条件知f (x )=a (x +2)(x -3)且a >0 ∵f (-6)=36,∴a =1 ∴f (x )=(x +2)(x -3) 满足条件-2<x <3时,f (x )<0. ∴f (x )=x 2-x -6.17.已知函数f (x )=a x +x -2x +1(a >1).(1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.[解析] (1)任取x 1、x 2∈(-1,+∞),不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,ax 2-x 1>1,且ax 1>0. ∴ax 2-ax 1=ax 1(ax 2-x 1-1)>0. 又∵x 1+1>0,x 2+1>0,∴x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1=(x 2-2)(x 1+1)-(x 1-2)(x 2+1)(x 1+1)(x 2+1) =3(x 2-x 1)(x 1+1)(x 2+1)>0于是f (x 2)-f (x 1)=ax 2-ax 1+x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1>0,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. (2)证法1:设存在x 0<0(x 0≠-1),满足f (x 0)=0,则ax 0=-x 0-2x 0+1,且0<ax 0<1,∴0<-x 0-2x 0+1<1,即12<x 0<2.与假设x 0<0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.证法2:设存在x 0<0(x 0≠-1),满足f (x 0)=0 (Ⅰ)若-1<x 0<0,则x 0-2x 0+1<-2,ax 0<1,∴f (x 0)<-1与f (x 0)=0矛盾. (Ⅱ)若x 0<-1,则x 0-2x 0+1>0,ax 0>0,∴f (x 0)>0与f (x 0)=0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.。
人教版必修1高一数学方程的根与函数的零点专项练习(带答案)
人教版必修 1 高一数学方程的根与函数的零点专项练习(带答案)方程的学习需要记忆好多公式,以下是方程的根与函数的零点专项练习,请大家仔细练习。
一、选择题1.已知函数 f(x) 在区间 [a,b] 上单一,且 f(a)f(b)0 则方程 f(x)=0在区间 [a, b]上 ()A. 起码有一实根B.至多有一实根C.没有实根D.必有独一的实根[答案]D2.已知函数 f(x) 的图象是连续不停的,有以下的x、 f(x) 对应值表:x123456函数 f(x) 在区间 [1,6] 上的零点起码有()A.2 个B.3 个C.4 个D.5 个[答案]B3.(2019~2019 山东淄博一中高一期中试题)关于函数f(x)=x2+mx+n ,若 f(a)0, f(b)0 ,则 f(x) 在 (a, b)上 ()A. 必定有零点B.可能有两个零点C.必定有没有零点D. 起码有一个零点[答案]B[ 分析 ] 若 f(x) 的图象以下图否认C、 D若 f(x) 的图象与 x 轴无交点,知足 f(a)0 , f(b)0 ,则否认 A ,应选 B.4.以下函数中,在[1,2] 上有零点的是 ()A.f(x)=3x2-4x+5B.f(x)=x3-5x-5C.f(x)=lnx-3x+6D.f(x)=ex+3x-6[答案]D[ 分析 ] A :3x2-4x+5=0 的鉴别式0,此方程无实数根,f(x)=3x2-4x+5在[1,2]上无零点.B:由 f(x)=x3-5x-5=0得x3=5x+5.在同一坐标系中画出y=x3 ,x[1,2] 与 y=5x+5 ,x[1,2] 的图象,如图 1,两个图象没有交点.f(x)=0 在 [1,2] 上无零点 .C:由 f(x)=0 得 lnx=3x-6 ,在同一坐标系中画出y=lnx 与 y=3x-6的图象,如图 2 所示,由图象知两个函数图象在[1,2] 内没有交点,因此方程f(x)=0 在 [1,2] 内没有零点 .D :∵ f(1)=e+31-6=e-30 ,f(2)=e20 ,f(1)f(2)0.f(x) 在[1,2] 内有零点 .5.若函数 f(x)=x2-ax+b 的两个零点是 2 和 3,则函数g(x)=bx2-ax-1 的零点是 ()A.-1 和 16B.1 和 -16C.12 和 13D.-12 和 -13[答案]B[ 分析 ] 因为 f(x)=x2-ax+b 有两个零点 2 和 3,a=5,b=6.g(x)=6x2-5x-1 有两个零点 1 和 -16.6.(2019 福建理, 4)函数 f(x)=x2+2x-3 , x0-2+lnx , x0 的零点个数为 ()A.0B.1C.2D.3[答案]C[ 分析 ] 令 x2+2x-3=0 , x=-3 或 1;∵x0, x=-3; 令 -2+lnx=0 ,lnx=2 ,x=e20,故函数 f(x) 有两个零点 .二、填空题7.已知函数 f(x)=x+m 的零点是2,则 2m=________.[答案 ] 14[ 分析 ] ∵ f(x) 的零点是 2, f(2)=0.2+m=0 ,解得 m=-2.2m=2-2=14.8.函数 f(x)=2x2-x-1 ,x0,3x-4,x0 的零点的个数为________. [答案]2[ 分析 ] 当 x0 时,令 2x2-x-1=0 ,解得 x=-12(x=1 舍去 );当 x0 时,令 3x-4=0 ,解得 x=log34 ,因此函数 f(x)=2x2-x-1 , x0,3x-4 ,x0 有 2 个零点 .9.关于方程 x3+x2-2x-1=0 ,有以下判断:①在 (-2, -1)内有实数根 ;②在 (-1,0)内有实数根 ;③在 (1,2)内有实数根 ;④在 (-, +)内没有实数根 .此中正确的有 ________.( 填序号 )[答案 ] ①②③[ 分析 ] 设 f(x)=x3+x2-2x-1 ,则 f(-2)=-10 ,f(-1)=10 ,f(0)=-10 , f(1)=-10 , f(2)=70 ,则 f(x) 在 (-2, -1),(-1,0) , (1,2)内均有零点,即①②③正确.三、解答题10.已知函数 f(x)=2x-x2 ,问方程 f(x)=0 在区间 [-1,0] 内能否有解,为何 ?[ 分析 ] 因为 f(-1)=2-1-(-1)2=-120 ,f(0)=20-02=10 ,而函数 f(x)=2x-x2 的图象是连续曲线,因此 f(x) 在区间 [-1,0] 内有零点,即方程f(x)=0 在区间 [-1,0]内有解 .11.判断以下函数能否存在零点,假如存在,恳求出.(1)f(x)=-8x2+7x+1;(2)f(x)=x2+x+2;(3)f(x)=x2+4x-12x-2;(4)f(x)=3x+1-7;(5)f(x)=log5(2x-3).[ 分析 ] (1) 因为 f(x)=-8x2+7x+1=-(8x+1)(x-1),令f(x)=0,解得x=-18 或 x=1 ,因此函数的零点为-18 和 1.(2)令 x2+x+2=0 ,因为 =12-412=-70 ,因此方程无实数根,所以 f(x)=x2+x+2 不存在零点 .(3)因为 f(x)=x2+4x-12x-2=x+6x-2x-2,令x+6x-2x-2=0,解得x=-6 ,因此函数的零点为 -6.(4)令 3x+1-7=0 ,解得 x=log373 ,因此函数的零点为log373.(5)令 log5(2x-3)=0 ,解得 x=2,因此函数的零点为 2.12.(2019~2019 北京高一检测 )已知二次函数y=(m+2)x2-(2m+4)x+(3m+3) 有两个零点,一个大于1,一个小于 1,务实数 m 的取值范围 .[ 分析 ] 设 f(x)=(m+2)x2-(2m+4)x+(3m+3),如图,有两种状况.第一种状况, m+20, f10,解得 -2要练说,得练听。
人教A版高中数学必修一方程的根与函数的零点同步测试含解析,含尖子生题库新
2014年高中数学 3.1.1方程的根与函数的零点同步测试(含解析,含尖子生题库)新人教A 版必修1(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1.函数y =4x-x 的零点是( ) A .2 B .-2C .2,-2D .(2,-2) 解析: 令4x -x =0,得4-x 2x=0,得x =±2. 故函数y =4x-x 的零点是±2. 答案: C2.二次函数y =x 2-kx -1(k ∈R )的图象与x 轴交点的个数是( )A .0B .1C .2D .无法确定解析: 二次函数y =f (x )的图象与x 轴交点的个数与对应的一元二次方程f (x )=0的实根个数有关.由于Δ=b 2-4ac =(-k )2-4×1×(-1)=k 2+4,无论k 为何实数,Δ>0恒成立,即方程x 2-kx -1=0有两个不相等的实数根,所以二次函数y =x 2-kx -1的图象与x 轴应有两个交点.答案: C3.若x 0是方程lg x +x =2的解,则x 0属于区间( )A .(0,1)B .(1,1.25)C .(1.25,1.75)D .(1.75,2)解析: 构造函数f (x )=lg x +x -2,则函数f (x )的图象是连续不断的一条曲线,又f (1.75)=f ⎝⎛⎭⎫74=lg 74-14<0,f (2)=lg 2>0,所以f (1.75)·f (2)<0,故函数的零点所在区间为(1.75,2),即方程lg x +x =2的解x 0属于区间(1.75,2),故选D.答案: D4.对于函数f (x )=x 2+mx +n ,若f (a )>0,f (b )>0,则函数f (x )在区间(a ,b )内( )A .一定有零点B .一定没有零点C .可能有两个零点D .至少有一个零点解析: 若函数f (x )的图象及给定的区间(a ,b ),如图(1)或图(2)所示,可知A 、D 错,若如图(3)所示,可知B 错.答案: C二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数f (x )=x 2-4x -2的零点是________. 解析: 本题易认为函数的零点有两个,即由x 2-4=0求出x =±2,事实上x =2不在函数的定义域内.答案: -26.若函数f (x )=2x 2-ax +8只有一个零点,则实数a 的值等于________.解析: 函数f (x )=2x 2-ax +8只有一个零点,即方程2x 2-ax +8=0只有一个解,则Δ=a 2-4×2×8=0,解得a =±8.答案: ±8三、解答题(每小题10分,共20分)7.求下列函数的零点.(1)f (x )=-6x 2+5x +1;(2)f (x )=x 3+1;(3)f (x )=x 2+2x +1x -1. 解析: (1)∵f (x )=-6x 2+5x +1=-(6x +1)(x -1),令-(6x +1)(x -1)=0,解得x =-16或x =1, ∴f (x )=-6x 2+5x +1的零点是x =-16和x =1. (2)∵f (x )=x 3+1=(x +1)(x 2-x +1),令(x +1)(x 2-x +1)=0,解得x =-1,∴f (x )=x 3+1的零点是x =-1.(3)∵f (x )=x 2+2x +1x -1=(x +1)2x -1, 令(x +1)2x -1=0,解得x =-1, ∴f (x )=x 2+2x +1x -1的零点是x =-1. 8.判断下列函数在给定区间上是否存在零点:(1)f (x )=x 2-3x -18,x ∈(1,8);(2)f (x )=x 2+x +2.解析: (1)方法一:∵f (1)=1-3-18=-20<0,f (8)=64-24-18=22>0,∴f (1)·f (8)<0.又∵函数f (x )的图象在区间(1,8)上是连续不断的,∴函数f (x )=x 2-3x -18在(1,8)上存在零点.方法二:令f (x )=x 2-3x -18=0,即(x -6)(x +3)=0,解得x =-3或x =6.∵6∈(1,8),∴函数f (x )=x 2-3x -18在(1,8)上存在零点.(2)令x 2+x +2=0,因为Δ=12-4×1×2=-7<0,所以方程无实数解,所以f (x )=x 2+x +2不存在零点. 尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0,讨论a 为何值时,(1)方程有一实根;(2)方程有一正一负两实根.解析: (1)①当a =0时,方程变为-2x -1=0,则x =-12,符合题意; ②当a ≠0时,方程为二次方程,若方程有一实根,则Δ=12a +4=0,解得a =-13. 故当a =0或a =-13时,关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0有一实根.(2)若方程有一正一负两实根,则a(a-1)<0,解得0<a<1.故当0<a<1时,方程有一正一负两实根.。
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学业分层测评(二十) 方程的根与函数的
零点
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.下列函数没有零点的是( ) A .f (x )=0 B .f (x )=2 C .f (x )=x 2-1
D .f (x )=x -1
x
【解析】 函数f (x )=2,不能满足方程f (x )=0,因此没有零点. 【答案】 B
2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧
2x
-1,x ≤1
1+log 2
x ,x >1,则函数f (x )的零点为( )
A.1
2,0 B .-2,0 C.12
D .0
【解析】 当x ≤1时,由f (x )=0,得2x -1=0,所以x =0.当x >1时,由f (x )=0,得1+log 2x =0,所以x =1
2,不成立,所以函数的零点为0,选D.
【答案】 D
3.函数f (x )=-x 3-3x +5的零点所在的大致区间是( ) 【导学号:97030131】 A .(-2,0) B .(0,1) C .(1,2)
D .(2,3)
【解析】 ∵函数f (x )=-x 3-3x +5是单调递减函数,又∵f (1)=-13-3×1+5=1>0,
f(2)=-23-3×2+5=-9<0,∴函数f(x)的零点必在区间(1,2)上,故必存在零点的区间是(1,2),故选C.
【答案】 C
4.已知0<a<1,则函数y=|log a x|-a|x|零点的个数是()
A.1个B.2个
C.3个D.1个或2个或3个
【解析】∵0<a<1,函数y=|log a x|-a|x|的零点的个数就等于方程a|x|=|log a x|的解的个数,
即函数y=a|x|与y=|log a x|的交点的个数.如图所示,函数y=a|x|与y=|log a x|的交点的个数为2,故选B.
【答案】 B
5.已知方程|2x-1|=a有两个不等实根,则实数a的取值范围是()
A.(-∞,0) B.(1,2)
C.(0,+∞) D.(0,1)
【解析】若关于x的方程|2x-1|=a有两个不等实数根,则y=|2x-1|的图象与y=a有两个交点,函数y=|2x-1|的图象如图所示:
由图可得,当a ∈(0,1)时,函数y =|2x -1|的图象与y =a 有两个交点, 故实数a 的取值范围是(0,1),故选D. 【答案】 D 二、填空题 6.函数f (x )=
(x -1)ln x
x -3
的零点是________.
【解析】 令f (x )=0,即
(x -1)ln x x -3
=0,即x -1=0或ln x =0,∴x =1,故
函数f (x )的零点为1.
【答案】 1
7.若方程|x 2-4x |-a =0有四个不相等的实根,则实数a 的取值范围是________.
【解析】 由|x 2-4x |-a =0,得a =|x 2-4x |,作出函数y =|x 2-4x |的图象,则由图象可知,要使方程|x 2-4x |-a =0有四个不相等的实根,则0<a <4.
【答案】 (0,4)
8.已知函数f (x )=2x +log 3x 的零点在区间⎝ ⎛
⎭⎪⎫k -1,k -12上,则整数k 的值为
________.
【解析】 ∵函数f (x )=2x +log 3x 在(0,+∞)上单调递增.∴函数f (x )=2x +log 3x 最多有一个零点.当k =1时,区间⎝ ⎛
⎭⎪⎫k -1,k -12为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,当x →0时,f (x )→
-∞,当x =12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2-log 32>0,∴函数f (x )在区间⎝ ⎛
⎭⎪⎫0,12上存在零点,因
此必然k =1.
【答案】 1 三、解答题
9.设函数g (x )=ax 2+bx +c (a >0),且g (1)=-a
2. (1)求证:函数g (x )有两个零点; 【导学号:97030132】
(2)讨论函数g (x )在区间(0,2)内的零点个数. 【解】 (1)证明:∵g (1)=a +b +c =-a
2, ∴3a +2b +2c =0,∴c =-3
2a -b .
∴g (x )=ax 2+bx -3
2a -b ,∴Δ=(2a +b )2+2a 2,∵a >0,∴Δ>0恒成立, 故函数f (x )有两个零点.
(2)根据g (0)=c ,g (2)=4a +2b +c ,由(1)知3a +2b +2c =0,∴g (2)=a -c . ①当c >0时,有g (0)>0,又∵a >0,∴g (1)=-a
2<0,
故函数g (x )在区间(0,1)内有一个零点,故在区间(0,2)内至少有一个零点.
②当c ≤0时,g (1)<0,g (0)=c ≤0,g (2)=a -c >0, ∴函数f (x )在区间(1,2)内有一零点,
综合①②,可知函数g (x )在区间(0,2)内至少有一个零点.
10.(2016·沈阳高一检测)设函数f (x )=⎩
⎨⎧
x 2
-4x (x ≥0)
2x (x <0),
(1)画出函数y =f (x )的图象;
(2)讨论方程|f (x )|=a 的解的个数.(只写明结果,无需过程) 【解】 (1)函数y =f (x )的图象如图所示:
(2)函数y =|f (x )|的图象如图所示:
①0<a <4时,方程有四个解; ②a =4时,方程有三个解; ③a =0或a >4时,方程有二个解; ④a <0时,方程没有实数解.
[能力提升]
1.函数f (x )=x +lg x -3的零点所在的区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3)
D .(3,+∞)
【解析】 易知函数f (x )=x +lg x -3在定义域上是增函数,f (1)=1+0-3<0,
f (2)=2+l
g 2-3<0,f (3)=3+lg 3-3>0,
故函数f (x )=x +lg x -3的零点所在的区间为(2,3),故选C. 【答案】 C
2.偶函数f (x )在区间[0,a ](a >0)上是单调函数,且f (0)·f (a )<0,则方程f (x )=0在区间[-a ,a ]内根的个数是( )
A .1
B .2
C .3
D .0
【解析】 由函数零点的存在性定理可知,函数f (x )在区间[0,a ]上只有一个零点,设为x 0,则f (x 0)=0,又因为f (x )为偶函数,所以f (-x 0)=f (x 0)=0,即-x 0是函数在[-a,0]内唯一的零点,故方程f (x )=0在区间[-a ,a ]内根的个数为2.
【答案】 B
3.已知函数f (x )=⎩⎨⎧
log 2x (x >0)3x (x ≤0),且函数F (x )=f (x )+x -a 有且仅有两个零点,
则实数a 的取值范围是________.
【导学号:97030133】
【解析】 由F (x )=f (x )+x -a =0,得f (x )=-x +a ,设y =f (x ),y =-x +a .做出函数f (x )=⎩⎨⎧
log 2x (x >0)
3x (x ≤0)的图象,当y =-x +1时,直线y =-x +1与y =f (x )
有两个交点,所以要使F (x )=f (x )+x -a 有且仅有两个零点,则有a ≤1,即实数
a 的取值范围是(-∞,1].
【答案】 (-∞,1]
4.(2016·赣州高一检测)已知函数f (x )=x 2+mx -4在区间[-2,1]上的两个端点处取得最大值和最小值.
(1)求实数m 的所有取值组成的集合A ; (2)试写出f (x )在区间[-2,1]上的最大值g (m );
(3)设h (x )=-12x 2+1
2x +7,令F (m )=⎩⎨⎧
g (m ),m ∈A h (m ),m ∈B ,其中B =∁R A ,若关于
m 的方程F (m )=a 恰有两个不相等的实数根,求实数a 的取值范围.
【解】 (1)∵f (x )=x 2+mx -4在区间[-2,1]上的两个端点处取得最大值和最小值,∴函数在区间[-2,1]上是单调函数,又∵函数f (x )的图象为开口向上的抛物线,对称轴为x =-m
2,
∴必有-m 2≥1,或-m
2≤-2,解得m ≥4或m ≤-2, ∴实数m 的所有取值组成的集合A ={m |m ≥4或m ≤-2}. (2)当m ≥4时,-m
2≤-2,函数f (x )在区间[-2,1]上单调递增, ∴函数f (x )的最大值g (m )=f (1)=m -3;
当m ≤-2时,-m
2≥1,函数f (x )在区间[-2,1]上单调递减,
∴函数f (x )的最大值g (m )=f (-2)=-2m .
(3)由题意可知F (m )=⎩⎪⎨
⎪⎧
m -3,m ≥4
-2m ,m ≤-2
-12m 2
+12m +7,-2<m <4,
关于m 的方程F (m )=a 恰有两个不相等的实数根等价于y =F (m )的图象与y =a 的图象有两个不同的交点,
作图可知实数a 的取值范围为:a >57
8或1<a <
4.。