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第14讲 函数与方程
第14讲 函数与方程
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第14讲 函数与方程
1.函数f(x)=3x-x2的零点所在区间是( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(-2,-1) D.(-1,0)
D
【解析】∵f(-1)=-1=<0,f(0)=1-0=1>0,
∴根据零点存在定理,可得函数f(x)=3x-x2的零点所在区间是(-1,0).故选D.
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第14讲 函数与方程
2.函数f(x)=的零点个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
C
【解析】当x≤0时,由f(x)=0,即x2-2=0,解得x=-;当x>0时,f(x)=2x-6+lg x为增函数,f(1)=-4<0,f(10)=15>0,所以f(x)在(1,10)内有1个零点,即f(x)在(0,+∞)内有1个零点.综上,函数f(x)有2个零点.故选C.
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第14讲 函数与方程
3.已知函数f(x)=(a∈R),若函数f(x)在R上有两个零点,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,0)
C.(-1,0) D.[-1,0)
D
【解析】当x>0时,由f(x)=2x-1=0,得x=,所以f(x)在(0,+∞)上有一个零点,由题可知f(x)在(-∞,0]上有一个零点.当x≤0时,f(x)=ex+a,令ex+a=0,得a=-ex,因为0<ex≤1,所以-1≤a<0.故选D.
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第14讲 函数与方程
4.已知函数f(x)=(a∈R),若函数f(x)在R上有两个零点,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,0)
C.(-1,0) D.[-1,0)
D
【解析】当x>0时,f(x)=3x-1有一个零点x=,所以只需要当x≤0时,ex+a=0有一个根即可,即ex=-A.当x≤0时,ex∈(0,1],所以-a∈(0,1],即a∈[-1,0),故选D.
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第14讲 函数与方程
5.已知函数f(x)=2ax-a+3,若∃x0∈(-1,1),使得f(x0)=0,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-3)∪(1,+∞)
B.(-∞,-3)
C.(-3,1)
D.(1,+∞)
A
【解析】依题意可得f(-1)·f(1)<0,即(-2a-a+3)(2a-a+3)<0,解得a<-3或a>1,故选A.
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第14讲 函数与方程
6.已知函数f(x)=函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
A
【解析】分别画出函数f(x),g(x)的草图,可知有2个交点.故选A.
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7.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=-2x+1,设函数g(x)=(-1<x<3),则函数f(x)与g(x)的图象所有交点的横坐标之和为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
B
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第14讲 函数与方程
【解析】因为f(x+1)=-f(x),所以f(x+1+1)=-f(x+1)=f(x),所以f(x)的周期为2.又f(x)为偶函数,所以f(1-x)=f(x-1)=f(x+1),故f(x)的图象关于直线x=1对称.函数g(x)=的图象关于直线x=1对称,在同一坐标系内作出f(x)与g(x)在(-1,3)上的图象,如图,由图可知四个交点的横坐标关于x=1对称,其和为2×2=4,选B.
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8.若函数f(x)=xln x-a有两个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
D
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第14讲 函数与方程
【解析】令g(x)=xln x,h(x)=a,则问题可转化成函数g(x)与h(x)的图象有两个交点.由g'(x)=ln x+1,令g'(x)<0,即ln x<-1,可解得0<x<;令g'(x)>0,即ln x>-1,可解得x>,所以,当0<x<时,函数g(x)单调递减;
当x>时,函数g(x)单调递增,由此可知,当x=时,g(x)min=-.作出函数g(x)和h(x)的简图,据图可得-<a<0.
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第14讲 函数与方程
9.(多选)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有三个零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则下列结论正确的是( )
A.m的取值范围为(0,1)
B.x3的取值范围为[2,+∞)
C.=2
D.的最大值为1
AC
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【解析】作出函数f(x)=的图象如图所示.由图可得0<m<1,故A正确;当=1时,x=2,故x3>2,故B错误;|-1|=|-1|,且x1<0<x2<1,故-(-1)=-1,可得=2,故C正确;2=≥2,可得≤1,又x1≠x2,所以等号不成立,即<1,故D错误.故选AC.
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第14讲 函数与方程
10.(多选)已知函数f(x)=,则下列结论正确的有( )
A.f=91-n,n∈N*
B.∀x∈(0,+∞),f(x)<恒成立
C.关于x的方程f=m(m∈R)有三个不同的实根,则<m<1
D.关于x的方程f=91-n(n∈N*)的所有根之和为n2+
AC
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第14讲 函数与方程
【解析】由题知f(n)=f(n-1)=f(n-2)=···=f(n-(n-1))=f(1)=91-n,故A正确;由上可知,要使∀x∈(0,+∞),f(x)<恒成立,只需满足0<x≤1时,f(x)<成立,即16x2-24x+9<,即16x3-24x2+9x-1<0成立,令g(x)=16x3-24x2+9x-1,则g'(x)=48x2-48x+9=0得x1=,x2=,易知当x=时有极大值g=0,故B不正确;作函数图象,由图可知,要使方程f=m(m∈R)有三个不同的实根,则f(2)<m<f(1),即<m<1,故C正确;由f(x)=f(x-1)可知,函数在(n,n+1]上的函数图象可以由(n-1,n]上的图象向右平移一个单位长度,在将所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得到,由于y=16x2-24x+9的对称轴为x=,故
f(x)=90的两根之和为,同理,f(x)=9-1的两根之和为+2,…,f=91-n的两根
之和为+2(n-1),故所有根之和为+(+2)+(+4)+…+[+2(n-1)]=
n2+n,故D错误.故选AC.
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第14讲 函数与方程
11.(多选)关于函数f(x)=·ax-1(0<a<1),下列说法正确的有( )
A.∀0<a<1,f(x)至少有两个零点
B.∀0<a<1,f(x)只有两个零点
C.∃0<a<1,f(x)只有一个零点
D.∃0<a<1,f(x)有三个零点
CD
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第14讲 函数与方程
【解析】∵函数f(x)=·ax-1(0<a<1)有零点⇔有解,
⇔有解,令b=(b>1),∴方程=bx(b>1)有解,对C,当b=2,即a=时,y=log2x,与y=2x没有交点,根据绝对值函数的图象可得:方程=2x有1个解,故C正确;对D,当b=,即a=时,y=x,与y=有两个交点,(2,2),(4,4),
根据绝对值函数的图象可得:方程有3个解,故D正确;根据简易逻辑知识可知A,B错误;故选CD.
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第14讲 函数与方程
12.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-a恰有两个零点,则实数a的取值范围是 .
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第14讲 函数与方程
【解析】由题设知,直线y=a与f(x)的图象有两个交点,作出f(x)的图象如图所示.当x≤1时,f(x)的取值范围为,当x>1时,f(x)的取值范围为(0,+∞).要使直线y=a与f(x)的图象有两个交点,则a≥,故实数a的取值范围是.
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第14讲 函数与方程
13.函数f(x)=的零点个数是 .
3
【解析】当x>0时,令ln x-x2+2x=0,得ln x=x2-2x,作y=ln x和y=x2-2x图象,显然有两个交点.当x≤0时,令4x+1=0,∴x=-.综上共有3个零点.
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第14讲 函数与方程
14.若函数f(x)=4x-2x-a,x∈[-1,1]有零点,则实数a的取值范围是 .
【解析】∵函数f(x)=4x-2x-a,x∈[-1,1]有零点,∴方程4x-2x-a=0在[-1,1]上有解,∴a=4x-2x=,∵x∈[-1,1],∴2x∈,∴,即a∈.
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第14讲 函数与方程
15.定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=则函数F(x)=f(x)-的所有零点之和为 .
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第14讲 函数与方程
【解析】 由题意知,当x<0时,f(x)=作出函数f(x)的图象如图所示,设函数y=f(x)的图象与y=交点的横坐标从左到右依次为x1,x2,x3,x4,x5,由图象的对称性可知,x1+x2=-6,x4+x5=6,x1+x2+x4+x5=0,令,解得x=,所以函数F(x)=f(x)-的所有零点之和为.
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第14讲 函数与方程
16.已知函数f(x)=x|x-4|+2x,存在x3>x2>x1≥0,使得f(x1)=f(x2)=f(x3),则x1x2·f(x3)的取值范围是 .
(64,81)
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第14讲 函数与方程
【解析】f(x)=x|x-4|+2x=作出f(x)的图象如图,
由图象可知,x1+x2=6,且2<x1<3,∴x1x2f(x3)=x1(6-x1)f(x1)=x1(6-x1)·(-+6x1)=(-+6x1)2=[-(x1-3)2+9]2,∵2<x1<3,∴-(x1-3)2+9∈(8,9),∴x1x2f(x3)∈(64,81).
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第14讲 函数与方程
17.已知函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[-1,1]时,f(x)=x2,函数g(x)=(a>0且a≠1).若函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-17,5]上恰有20个零点,则实数a的取值范围为 .
(2,4)
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第14讲 函数与方程
【解析】函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-17,5]上恰有20个零点,则函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间[-17,5]上有20个交点,由f(x+2)=f(x),得f(x)是周期为2的函数,作出函数f(x)与函数g(x)的图象如图所示.易知当x∈[-17,1]时,函数f(x)的图象与函数g(x)的图象有17个交点,故函数f(x)与g(x)的图象在(1,5]上有3个交点,显然0<a<1不满足题意,则需解得2<a<4,故实数a的取值范围为(2,4).
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第14讲 函数与方程
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