高中数学苏教版必修一函数与方程(一)

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§3.4 函数的应用

3.4.1 函数与方程(一)

一、基础过关

1.函数y =x 2-2x -3的零点是________.

2.函数f (x )=e x +x -2的零点所在的一个区间是下面的哪一个________.(填序号) ①(-2,-1);②(-1,0);③(0,1);④(1,2).

3.若函数f (x )=x 2-ax +a -7的零点一个大于2,一个小于2,则实数a 的取值范围是________.

4.函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是________.

5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧

4x -4, x ≤1x 2-4x +3, x >1,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是________.

6.已知x 0是函数f (x )=11-x

+ln x 的一个零点,若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则下列说法正确的是________.

①f (x 1)<0,f (x 2)<0;②f (x 1)>0,f (x 2)>0;

③f (x 1)>0,f (x 2)<0;④f (x 1)<0,f (x 2)>0.

7.关于x 的方程mx 2+2(m +3)x +2m +14=0有两实根,且一个大于4,一个小于4,求m 的取值范围.

8.已知y =f (x )是定义域为R 的奇函数,当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x 2-2x .

(1)写出函数y =f (x )的解析式;

(2)若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,求a 的取值范围.

二、能力提升

9.已知函数f (x )=log 2x -⎝⎛⎭⎫13x ,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且0

的值的正确说法是________.

①恒为负;②等于零;③恒为正;④不小于零.

10.已知函数f (x )=2x +x ,g (x )=x -2,h (x )=log 2x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c

的大小关系为________.

11.函数f (x )=mx 2-2x +1有且仅有一个正实数的零点,则实数m 的取值范围是________.

12.若函数f (x )=4x +a ·2x +a +1在(-∞,+∞)上存在零点,求实数a 的取值范围.

三、探究与拓展

13.是否存在这样的实数a,使函数f(x)=x2+(3a-2)x+a-1在区间[-1,3]上与x轴有且只有一个交点.若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由.

答案

1.-1和3

2.③

3.(-3,+∞)

4.1

5.3

6.④

7.解 令f (x )=mx 2+2(m +3)x +2m +14.

依题意得⎩⎨⎧ m >0f (4)<0或⎩⎨⎧ m <0f (4)>0

, 即⎩⎪⎨⎪⎧ m >026m +38<0或⎩⎪⎨⎪⎧

m <026m +38>0, 解得-1913

-x ∈(0,+∞),

∵y =f (x )是奇函数,

∴f (x )=-f (-x )=-[(-x )2-2(-x )]=-x 2-2x ,

∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧

x 2-2x , x ≥0-x 2-2x , x <0. (2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x 2-2x =(x -1)2-1,最小值为-1;

∴当x ∈(-∞,0)时,f (x )=-x 2-2x =1-(x +1)2,最大值为1.

∴据此可作出函数y =f (x )的图象,如图所示,

根据图象,得若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,则a 的取值范围是(-1,1).

9.①

10.a

11.(-∞,0]∪{1}

12.解 设2x =t ,则函数f (x )=4x +a ·2x +a +1化为g (t )=t 2+at +a +1 (t ∈(0,+∞)).

函数f (x )=4x +a ·2x +a +1在(-∞,+∞)上存在零点,等价于方程t 2+at +a +1=0,①有正实数根.

(1)当方程①有两个正实数根时,

a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=a 2-4(a +1)≥0t 1+t 2=-a >0

t 1·t 2=a +1>0,

解得:-1

(2)当方程①有一正根一负根时,只需t 1·t 2=a +1<0,即a <-1;

(3)当方程①有一根为0时,a =-1,此时方程①的另一根为1.

综上可知a ≤2-2 2.

13.解 ∵Δ=(3a -2)2-4(a -1)=⎝

⎛⎭⎫3a -832+89>0, ∴若存在实数a 满足条件,

则只需f (-1)·f (3)≤0即可.

f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0.

所以a ≤-15

或a ≥1. 检验:①当f (-1)=0时,a =1.

所以f (x )=x 2+x .

令f (x )=0,即x 2+x =0.

得x =0或x =-1.

方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠1.

②当f (3)=0时,a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65,令f (x )=0,即x 2-135x -65

=0, 解之得x =-25

或x =3. 方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠-15.综上所述,a <-15

或a >1.

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