数学高一必修1 第四章1.1 利用函数性质判定方程解的存在 课时作业

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[学业水平训练]

1.(2014·梅州市高一期末)方程x 3+3x -1在以下哪个区间内一定存在实根( ) A .(-1,0) B .(0,1) C .(1,2) D .(2,3)

解析:选B.令f (x )=x 3+3x -1,其图像在R 上连续且递增,由于f (0)=-1<0,f (1)=3>0,

故选B.

2.(2014·台州市高一期末)在区间(0,1)上不存在零点的函数是( )

A .f (x )=1

x

-2 B .f (x )=x 3-2x

C .f (x )=e x -2

D .f (x )=ln x +2

解析:选B.令f (x )=0得x 3-2x =0,即x (x 2-2)=0,∴x =0,x =±2,故选B. 3.(2014·攀枝花市高一期末)方程2x -

1+x -5=0的解所在的区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)

解析:选C.令f (x )=2x -1+x -5,其图像在R 上连续且单调增加,又f (2)=-1<0,f (3)=2>0,选C.

4.(2014·包头一中期中)函数f (x )=ln(x +1)-2x

的零点所在的大致区间是( )

A .(0,1)

B .(1,2)

C .(2,e)

D .(3,4)

解析:选B.从函数解析式可得,x ≠0,所以不考虑A 选项;由B 选项f (1)=ln 2-2<0,

f (2)=ln 3-2

3>0,所以f (1)f (2)<0,由函数零点定理得零点在(1,2)之间.选项C 中f (2)>0,f (e)>0;

D 选项中f (3)>0,f (4)>0都不符合零点定理,所以排除C 、D 选项.故选B.

5.(2014·青岛高一检测)函数y =ax 2-4x +2只有一个零点,则实数a 的值为( ) A .0 B .2 C .0或2 D .1 解析:选C.当a =0时,y =-4x +2,

由-4x +2=0得x =1

2,

故函数有唯一零点,a =0成立;

当a ≠0时,二次函数y =ax 2-4x +2有唯一零点, 则有Δ=16-8a =0,得a =2. 综上,a =0或a =2.

6.若函数f (x )=ax +b 有一个零点2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是________. 解析:∵2是f (x )的零点,∴2a +b =0,

∴g (x )=-2ax 2-ax =-ax (2x +1),由g (x )=0,得x =0或x =-1

2

.

答案:0和-1

2

7.若方程a x -x -a =0有两个实数解,则a 的取值范围是________.

解析:在同一直角坐标系中画出函数y =a x 与函数y =x +a 的图像,由图像可知当a >1时,它们有2个交点,即方程a x -x -a =0有两个实数解.当0

答案:(1,+∞)

8.设函数f (x )=⎩

⎪⎨⎪⎧

2x , x ≤0,

log2x , x >0若关于x 的方程f 2(x )-af (x )=0恰有三个不同的实

数解,则实数a 的取值范围为________.

解析:关于x 的方程f 2(x )-af (x )=0的解为f (x )=0或f (x )=a 的解,而函数y =f (x )的图像如图所示,由图像可知方程f (x )=0只有一解x =1,而原方程有三个解,所以方程f (x )=a 有两个不为1的相异的根,即0

答案:{a |0

解:设g (x )=x 2-|x |+3,则g (x )=⎩

⎪⎨⎪

x 2-x +3,x ≥0,x 2

+x +3,x <0.

画出其图像如图:

f (x )有4个零点,即方程

g (x )+a =0有4个实根,即y =g (x )与y =-a 有4个交点,由

图知114<-a <3,解得-3

.

10.当关于x 的方程的根满足下列条件时,求实数k 的取值范围. (1)方程x 2-4x +k +2=0的两根都在区间[-1,3]上;

(2)方程x 2+kx +1=0的一个根在区间(0,1)上,另一根在区间(1,2)上; (3)方程x 2+kx +2=0至少有一个实根小于-1.

解:(1)设f (x )=x 2-4x +k +2,则方程两个根都在[-1,3]上等价于

⎩⎪⎨⎪⎧

f (-1)≥0,

f (3)≥0,-1≤2≤3,Δ=42

-4(k +2)≥0

⇒⎩⎪⎨⎪

k +7≥0,

k -1≥0,2-k ≥0,

∴1≤k ≤2.

(2)设f (x )=x 2

+kx +1,则方程一个根在(0,1)上,另一根在(1,2)上等价于⎩⎨⎧

f (0)>0,

f (1)<0,

f (2)>0

⎩⎪⎨⎪

1>0,k +2<0,2k +5>0

⇒⎩⎪⎨⎪⎧

k <-2,k >-52

⇒-5

2

则有⎩⎪⎨⎪⎧

k 2-8≥0,

-k

2<-1,

f (-1)>0

⇒⎩⎨⎧

k ≤-2

2或k ≥22,

k >2,k <3

⇒22≤k <3;

若方程的两个根一个大于-1,另一个小于-1,则有f (-1)=3-k <0,∴k >3; 若方程的两个根中有一个等于-1,由根与系数关系知另一根必为-2, ∴-k =-1-2,∴k =3.

综上,方程至少有一实根小于-1时,k ≥2 2.

[高考水平训练]

1.(2014·雅安市高一期末)已知符号函数sgn(x )=⎩⎪⎨⎪

1,x >00,x =0

-1,x <0,则函数f (x )=sgn(ln x )

-ln x 的零点个数为( )

A .1

B .2

C .3

D .4

解析:选C.由符号函数知f (x )=⎩⎪⎨⎪

1-ln x , x >1,0, x =1,

-1-ln x ,0

有三个零点.

2.关于x 的方程(x 2-1)2-|x 2-1|+k =0恰有8个不同的实根,则k 的取值范围是

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