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课后提升练(二十三) 函数零点的存在性及应用
[对应学生用书P138]
1.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是( )
A.[-2,1] B.[-1,0]
C.[0,1] D.[1,2]
A 解析:因为f(-2)=-3<0,f(1)=6>0,f(-2)·f(1)<0,故可取[-2,1]作为初始区间,用二分法逐次计算.
2.已知函数f(x)的图像是连续不断的,有如下的x,f(x)对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
7
f(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( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
B 解析:由表可知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,
f(4)·f(5)<0.
所以f(x)在[1,6]上至少有3个零点.
3.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )
A.-2 B.0
C.1 D.3
A 解析:f(x)=x+(a∈R)的图像在(1,2)上是连续不断的,逐个选项代入验证,当a=-2时,f(1)=1-2=-1<0,f(2)=2-1=1>0.故f(x)在区间(1,2)上有零点,同理,其他选项不符合.
4.对于函数f(x)=x2+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
C 解析:若函数f(x)的图像及给定的区间(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.
5.已知函数y=f(x)的图像如图所示,则不能利用二分法求解的零点是________.
x3 解析:因为x3左右两侧的函数值同号,所以其不能用二分法求解.
6.若f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,则b的取值范围为________.
(-1,0) 解析:因为f(x)=x+b是增函数,
又f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,
所以所以所以-1<b<0.
7.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)
①②③ 解析:设f(x)=x3+x2-2x-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.
8.(教材P117例7改编)二次函数y=x2-2ax+a-1有一个零点大于1,一个零点小于1,则a的取值范围是___________.
(0,+∞) 解析:因为二次函数y=x2-2ax+a-1的开口向上,又其一个零点大于1,另一个零点小于1,所以当x=1时,其函数值小于零,即12-2a×1+a-1<0.
所以a>0.
9.当a取何值时,方程ax2-2x+1=0的一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上?
解:①当a=0时,方程即为-2x+1=0,只有一根,不符合题意.
②当a>0时,设f(x)=ax2-2x+1.
因为方程的根分别在区间(0,1),(1,2)上,
所以即解得<a<1.
③当a<0时,设方程的两根为x1,x2,则x1x2=<0,
x1,x2一正一负不符合题意.
综上,a的取值范围是(,1).
10.已知函数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f(x)的解析式;
(2)若方程f(x)=a恰有3个不同的解,求实数a的取值范围.
解:(1)当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),因为函数f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)
=-[(-x)2-2(-x)]
=-x2-2x,
所以f(x)=.
(2)作出函数f(x)的图像,如图所示,
根据图像,得若方程f(x)=a恰有3个不同的解,
则-1<a<1,即实数a的取值范围是(-1,1).
11.若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)·(x-a)的两个零点分别位于区间( )
A.(b,c)和(c,+∞)内 B.(-∞,a)和(a,b)内
C.(a,b)和(b,c)内 D.(-∞,a)和(c,+∞)内
C 解析:由于a<b<c,所以f(a)=(a-b)(a-c)>0,f(b)=(b-a)(b-c)<0, f(c)=(c-b)(c-a)>0,