内容正文:
课时冲关13 方程解的存在性及方程的近似解
[基础训练组]
1.(2024·安徽安庆市期末)在用二分法求方程3x+2x-10=0在(1,2)上的近似解时,构造函数f(x)=3x+2x-10,依次计算得f(1)=-5<0,f(2)=3>0,f(1.5)<0,f(1.75)>0,f(1.625)<0,则该近似解所在的区间是( )
A.(1,1.5) B.(1.5,1.625)
C.(1.625,1.75) D.(1.75,2)
解析:C [根据已知f(1)=-5<0,f(1.5)<0,f(1.625)<0,f(1.75)>0,f(2)=3>0,
根据二分法可知该近似解所在的区间是(1.625,1.75).]
2.函数f(x)=的零点个数为( )
A.3 B.2
C.1 D.0
解析:B [当x≤0时,由f(x)=x2+2x-3=0,得x1=1(舍去),x2=-3;当x>0时,由f(x)=-2+ln x=0,得x=e2,所以函数f(x)的零点个数为2.]
3.(2024·江西萍乡模拟)已知函数f(x)=则y=f(x)-的所有零点之和为( )
A. B.
C.2 D.0
解析:D [x≥0时,由(x-1)2-=0,得x=1±,x<0时,由|x+1|-=0,得x=-或x=-,所以四个零点和为1++1---=0.]
4.(2024·玉溪市模拟)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且x∈[0,1]时,f(x)=x,则方程f(x)=log3|x|的解有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.多于4个
解析:C [由f(x+2)=f(x)可得函数的周期为2,又函数为偶函数且当x∈[0,1]时,f(x)=x,故可作出函数f(x)的图象.
∴方程f(x)=log3|x|的解个数等价于y=f(x)与y=log3|x|图象的交点个数,由图象可得它们有4个交点,故方程f(x)=log3|x|的解的个数为4.]
5.(2024·天津市宝坻区模拟)已知函数f(x)=若函数y=f(x)-kx-1有m个零点,函数y=f(x)-x-1有n个零点,且m+n=7,则非零实数k的取值范围是( )
A. B.[3,+∞)
C.∪[3,+∞) D.∪(1,3]
解析:C [f(x)与y=kx+1与y=x+1共交7个点,f(x)图象如图所示:
所以①
解得0<k≤.
②解得k≥3,综上,k∈∪[3,+∞).]
6.(2024·辽宁模拟)函数f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x-1)为偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=,若g(x)=f(x)-x-b有三个零点,则实数b的取值集合是( )
A.(2k-+1,2k+-1),k∈Z
B.,k∈Z
C.(4k-+1,4k+-1),k∈Z
D.,k∈Z
解析:C [由已知得,f(-x)=-f(x),f(x-1)=f(-x-1),
则f(x+1)=-f(-x-1)=-f(x-1)=f(1-x),
所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,关于原点对称,又f(x+2)=f(-x)=-f(x),
进而有f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以得函数f(x)是以4为周期的周期函数.
由g(x)=f(x)-x-b有三个零点可知,函数f(x)与函数y=x+b得图象有三个交点,
当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,由x+b=,即2x2+(2b-2)x+b2=0,故方程2x2+(2b-2)x+b2=0有两个相等得实根.
由Δ=0⇒(2b-2)2-4·2·b2=0,解得b=-1±,
当x∈[0,1]时,f(x)=,作出函数f(x)与函数y=x+b的图象如图:
由图知当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,b=-1+,
数形结合可得g(x)在[-2,2]上有三个零点时,实数b满足1-<b<-1+,
再根据函数f(x)的周期为4,可得所求的实数b的范围为,k∈Z.]
7.(多选)给出以下四个方程,其中有唯一解的是( )
A.ln x=1-x B.ex=
C.2-x2=lg |x| D.cos x=|x|+1
解析:ABD [对于A,设f(x)=ln x+x-1,易知y=f(x)为增函数,又f(1)=0,故ln x=1-x有唯一解,符合;对于B,设g(x)=ex-,易知y=g(x)为增函数,又g=-2<0,g(1)=e-1>0,由函数零点存在定理可得ex=有唯一解,符合;对于C,设h(x)=x2+lg x-2,易知y=h(x)为增函数,由h(1)=1-2<0,h(2)=2+lg 2>0,由函数零点存在定理可得h(x)=x2+lg x-2有唯一零点,又H(x)=2-x2-lg |x|为偶函数,则2-x2=lg|x|有两个解,不符合;对于D