内容正文:
第九节 函数的零点与方程的解
[基础巩固练]
1.函数f(x)=2x+x-5的零点x0∈[a-1,a],a∈N*,则a=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:C [函数f(x)=2x+x-5是连续增函数,f(2)=4+-5=-<0,f(3)=8+-5>0,所以函数f(x)=2x+x-5的零点在(2,3)内,所以a=3.故选C.]
2.(2023·郑州质检)函数f(x)=ln x-的零点的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:C [y=与y=ln x的图象有两个交点.]
3.(2023·武汉质检)若函数f(x)=x2-ax+1在区间上有零点,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C. D.
解析:D [由题意知方程ax=x2+1在上有实数解,即a=x+在上有解,设t=x+,x∈,则t的取值范围是.所以实数a的取值范围是.]
4.已知函数f(x)=,若方程y=f(x)-m有4个不同的零点x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则(x3+x4)=( )
A.10 B.8 C.6 D.4
解析:B [作函数f(x)=的图象如图,
f(x)=m有四个不同的实根x1,x2,x3,x4且x1<x2<x3<x4,可得x3+x4=8,
且|log2(x1-1)|=|log2(x2-1)|,即为log2(x1-1)+log2(x2-1)=0,
即有(x1-1)(x2-1)=1,即为x1x2=x1+x2,
可得(x3+x4)=x3+x4=8.故选B.]
5.(多选)函数f(x)=sin x+2|sin x|,x∈[0,2π]的图象与直线y=k的交点个数可能是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
解析:ABC [由题意知,f(x)=sin x+2|sin x|,x∈[0,2π],f(x)=
在坐标系中画出函数f(x)的图象如图所示.
由其图象知,直线y=k与y=f(x)的图象交点个数可能为0,1,2,3,4.]
6.(多选)设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-b有三个零点,则实数b可取的值可能是( )
A.0 B. C. D.1
解析:BCD [函数g(x)=f(x)-b有三个零点等价于函数y=f(x)的图象与直线y=b有三个不同的交点,当x≤0时,f(x)=(x+1)ex,则f′(x)=ex+(x+1)ex=(x+2)ex,所以f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,0]上单调递增,且f(-2)=-,f(0)=1,x→-∞时,
f(x)→0,从而可得f(x)的图象如图所示,
通过图象可知,若函数y=f(x)的图象与直线y=b有三个不同的交点,则b∈(0,1].]
7.(2023·石家庄模拟)已知函数f(x)=+a的零点为1,则实数a的值为________.
解析:由已知得f(1)=0,即+a=0,解得a=-.
答案:-
8.(2023·南京开学考)函数f(x)满足以下条件:①f(x)的定义域为R,其图象是一条连续不断的曲线;②∀x∈R,f(x)=f(-x);③当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,>0;
④f(x)恰有两个零点,请写出函数f(x)的一个解析式________.
解析:因为∀x∈R,f(x)=f(-x),所以f(x)是偶函数,因为当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,>0,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,因为f(x)恰有两个零点,所以f(x)图象与x轴只有2个交点,所以函数f(x)的一个解析式可以为f(x)=x2-1(答案不唯一).
答案:f(x)=x2-1(答案不唯一)
9.已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x.
(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.
解:(1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=x2+2x.又因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-2x.所以f(x)=
(2)方程f(x)=a恰有3个不同的解,即y=f(x)与y=a的图象有3个不同的交点.作出y=f(x)与y=a的图象如图所示,故若方程f(x)=a恰有3个不同的解,只需-1<a<1,故a的取值范围为(-1,1).
10.函数f(x)=x2+bx+c的两个零点为2,3.
(1)求b,c的值;
(2)若函数g(x)=f(x)+mx的两个零点分别在区间(1,2),(2,4)内,求m的取值范围.
解:(1)2,3为方程x2+bx+c=0的两根,
∴∴
∴f(x)=x2-5x+6.
(2)g(x)=x2+