内容正文:
微练(七) 一元二次方程根的分布
一、单项选择题
1.若关于x的一元二次方程(m-1)x2+2(m+1)x-m=0有2个正根,则实数m的取值范围是(A)
A.(0,1) B.(0,1]
C.(-1,0) D.(-1,1)
解析 设f(x)=(m-1)x2+2(m+1)x-m,Δ=4(m+1)2+4m(m-1)=8m2+4m+4=8+.两根都大于0,应满足解得0<m<1.故选A.
2.已知二次函数y=(m+2)x2-(2m+4)x+3m+3与x轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,则m的值可能为(B)
A.-2 B.-1 C.0 D.1
解析 令f(x)=(m+2)x2-(2m+4)x+3m+3,则f(1)=m+2-2m-4+3m+3=2m+1,由题可知,m≠-2,且(m+2)f(1)<0,即(m+2)(2m+1)<0,解得-2<m<-.故选B.
3.若函数f(x)=(m-2)x2+mx+2m+1的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则实数m的取值范围是(C)
A. B.
C. D.
解析 依题意并结合函数f(x)的图象(图略)可知,即解得<m<.故选C.
4.已知函数f(x)=2mx2-x-1在区间(-2,2)上恰有一个零点,则实数m的取值范围是(D)
A.∪ B.
C. D.
解析 当m=0时,函数f(x)=-x-1有一个零点x=-1,满足条件.当m≠0时,函数f(x)=2mx2-x-1在区间(-2,2)上恰有一个零点,需满足①f(-2)·f(2)<0或②或③或④解①得-<m<0或0<m<;②无解;解③得m=;④无解.综上可知-<m≤.故选D.
5.若函数f(x)=4x-m·2x+m+3有两个不同的零点x1,x2,且x1∈(0,1),x2∈(2,+∞),则实数m的取值范围为(C)
A.(-∞,-2)
B.(-∞,-2)∪(6,+∞)
C.(7,+∞)
D.(-∞,-3)
解析 设t=2x,则t>0,则问题转化为函数g(t)=t2-mt+m+3有两个不同的零点t1,t2,且t1∈(1,2),t2∈(4,+∞),所以即解得m>7.故选C.
二、填空题
6.已知方程2x2-(m+1)x+m=0有两个不相等的正实数根,则实数m的取值范围是 (0,3-2)∪(3+2,+∞) .
解析 依题意有即解得0<m<3-2或m>3+2.
7.若一元二次方程kx2+3kx+k-3=0的两根都是负数,则k的取值范围为 ∪(3,+∞) ;若它有一个正根和一个负根,则k的取值范围为 (0,3) .
解析 当两根都为负数时,解得k≤-或k>3.若有一个正根和一个负根时,依题意有k≠0且<0⇒0<k<3.
8.已知关于x的方程m·22x+(2m-1)·2x+m=0在(-∞,1)上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围为 .
解析 令t=2x,当x∈(-∞,1)时,t∈(0,2).显然m≠0,问题转化为方程mt2+(2m-1)t+m=0在(0,2)上有两个不相等的实数根,其充要条件为即解得<m<,即实数m的取值范围为.
三、解答题
9.已知二次函数f(x)=x2+(2a-1)x+1-2a有两个零点x1,x2(x1<x2),若-1<x1<0<x2<,求实数a的取值范围.
解 因为二次函数f(x)=x2+(2a-1)x+1-2a有两个零点x1,x2(x1<x2),所以Δ=(2a-1)2+4(2a-1)>0,x1<-a<x2,所以a<-或a>.因为函数f(x)=x2+(2a-1)x+1-2a在上单调递减,在上单调递增,且所以所以所以<a<.综上所述,实数a的取值范围为.
10.设函数f(x)=-cos 2x+asin x+a+,若方程f(x)=0在(0,π)上有4个不相等的实数根,求实数a的取值范围.
解 f(x)=-(1-2sin2x)+asin x+a+=3sin2x+asin x+a+3,令sin x=t,当x∈(0,π)时,t∈(0,1],令h(t)=3t2+at+a+3,当0<t<1时,sin x=t有两个不相等的实数根,当t=1时,sin x=t有且仅有一个实数根,因为方程f(x)=0在(0,π)上有4个不相等的实数根,所以原问题等价于h(t)=3t2+at+a+3=0在区间(0,1)上有两个不相等的实数根,所以解得-3<a<6-6.
微练(八) 函数的概念及其表示
基础过关
一、单项选择题
1.函数f(x)=的定义域是(D)
A.(-∞,1) B.(0,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,0]
解析 由得解得x≤0,故函数的定义域为(-∞,0].故选D.
2.(2025·安徽联考)设f(x)=则f(9)=(C)
A.10 B.11 C.12 D.13
解析 f(9)=f(f(9+7))=f(f(16))=f(16-2)=f(14)=14-2=12.故选C.
3.已知函数f(x)=若f(m)=3,则m的值为(C)
A. B.2
C.9 D.2或9
解析 因为函数f(x)=f(m)=3,所以或解得m=9.故选C.
4.已知定义在R上的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=x+1,则f(x)=(A)
A.+1 B.x+
C. D.x+1
解析 由2f(x)-f(-x)=x+1可得2f(-x)-f(x)=-x+1,由解得f(x)=+1,故选A.
5.已知f(x3)=lg x,则f(10)的值为(C)
A.1 B. C. D.
解析 令x3=10,则x=1,所以f(10)=lg 1=.故选C.
6.设f(x)=若f(m)=f(m+1),则f=(A)
A.14 B.16 C.2 D.6
解析 f(x)的定义域为(0,+∞),则解得m>0.若m≥1,则m+1≥2>1,可得2(m-1)=2m-2≠2m,不合题意;若0<m<1,则m+1>1,可得=2m,解得m=.综上所述,m=.所以f=f(8)=2×7=14.故选A.
7.(2025·重庆联考)已知函数f(x)满足f(ex-1)=2x-1,f(a)+f(b)=0,则下列结论正确的是(D)
A.a+b=1 B.a+b=
C.ab=1 D.ab=
解析 设t=ex-1,则t>0,x=ln t+1,所以f(t)=2ln t+1,t>0.由f(a)+f(b)=0,得2ln a+1+2ln b+1=0,即ln(ab)=-1,所以ab=.故选D.
8.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一.函数f(x)=被称为狄利克雷函数,则关于函数f(x),下列说法正确的是(D)
A.f(x)的定义域为{0,1}
B.f(x)的值域为[0,1]
C.∃x∈R,f(f(x))=0
D.对于任意一个非零有理数T,f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立
解析 由题意知f(x)的定义域为R,值域为{0,1},故A,B错误;因为f(x)=0或f(x)=1,所以当f(x)=0时,f(f(x))=f(0)=1,当f(x)=1时,f(f(x))=f(1)=1,故C错误;对于任意一个非零有理数T,若x为有理数,则x+T也为有理数,则f(x)=f(x+T)=1,若x为无理数,则x+T也为无理数,则f(x+T)=f(x)=0,综上可得,对于任意一个非零有理数T,f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立,故D正确.故选D.
二、多项选择题
9.下列四个函数,定义域和值域相同的是 (ABD)
A.y=-x+1 B.y=
C.y=ln |x| D.y=
解析 A项,函数的定义域和值域都是R;B项,根据分段函数和幂函数的性质,可知函数的定义域和值域都是R;C项,函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为R;D项,因为函数y==2+,所以函数的定义域和值域都为(-∞,2)∪(2,+∞).故选ABD.
10.已知函数f(x)=则 (BCD)
A.f(f())=3
B.若f(x)=-1,则x=2或x=-3
C.f(x)<2的解集为(-∞,0)∪(1,+∞)
D.若∀x∈R,a>f(x),则a≥3
解析 对于A,因为f()=-()2+3=0,所以f(f())=f(0)=2,所以A错误;对于B,当x<1时,由f(x)=-1,得x+2=-1,解得x=-3,当x≥1时,由f(x)=-1,得-x2+3=-1,x2=4,解得x=2或x=-2(舍去),综上,x=2或x=-3,所以B正确;对于C,当x<1时,由f(x)<2,得x+2<2,解得x<0,当x≥1时,由f(x)<2,得-x2+3<2,解得x>1,综上,f(x)<2的解集为(-∞,0)∪(1,+∞),所以C正确;对于D,当x<1时,x+2<3,当x≥1时,-x2+3≤2,所以f(x)的值域为(-∞,3),因为∀x∈R,a>f(x),所以a≥3,所以D正确.故选BCD.
11.(2025·湖南衡阳模拟)定义在D上的函数f(x),若满足:存在常数M>0,对任意x∈D,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,下列函数中,是在其定义域上的有界函数的有(AD)
A.y=2sin
B.y=2x
C.y=
D.y=x-[x]([x]表示不大于x的最大整数)
解析 由正弦函数的性质可知,函数y=2sin的值域为[-2,2],是有界函数,A正确;由指数函数的性质可知,函数y=2x的值域为(0,+∞),不是有界函数,B错误;y==x+,由对勾函数的性质可知,函数值域为(-∞,-2]∪[2,+∞),不是有界函数,C错误;函数y=x-[x]的值域为[0,1),是有界函数,D正确.故选AD.
三、填空题
12.(2025·河南南阳模拟)函数f(x+1)的定义域为[-2,1],函数g(x)=,则g(x)的定义域为 .
解析 函数f(x+1)的定义域为[-2,1],则x+1∈[-1,2],即f(x)的定义域为[-1,2],所以g(x)=的自变量x需满足解得-<x≤2,所以g(x)的定义域为.
13.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+y)=f(x)+f(y),且f(1)=1,则f(2 023)= 2 023 .
解析 由题意,定义域为R,在函数f(x)中,f(x+y)=f(x)+f(y),且f(1)=1,令y=1,则f(x+1)=f(x)+1,f(2 023)=f(2 022)+1=f(2 021)+2=f(2 020)+3=…=f(1)+2 022=2 023.
14.已知f(x)=若f(a)=5,则实数a的值是 1或-3 ;若f(f(a))≤5,则实数a的取值范围是 [-,-1] .
解析 ①当a>0时,令2a+3=5,解得a=1;当a≤0时,令a2-4=5,解得a=-3或a=3(舍).综上,a的值为1或-3.②设t=f(a),由f(t)≤5,得-3≤t≤1.由-3≤f(a)≤1,解得-≤a≤-1.
素养提升
15.∀x∈R,用M(x)表示f(x),g(x)中最大者,M(x)={|x|-1,1-x2},若M(n)<1,则实数n的取值范围是(B)
A.(-2,2) B.(-2,0)∪(0,2)
C.[-2,2] D.(-,)
解析 当x≥0时,若x-1≥1-x2,则x≥1,当x<0时,若-x-1≥1-x2,则x≤-1,所以M(x)=若M(n)<1,则当-1<n<1时,1-n2<1⇒-n2<0⇒n≠0,即-1<n<0或0<n<1,当n≥1或n≤-1时,|n|-1<1,解得-2<n≤-1或1≤n<2,综上,-2<n<0或0<n<2.故选B.
16.(2024·辽宁二模)函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)-2f(x)=0,且当x∈(0,1]时,f(x)=x-x2,则f= .
解析 f(x+1)-2f(x)=0,且当x∈(0,1]时,f(x)=x-x2,所以f=×-=,f=f=2f=,f=f=2f=1,f=f=2f=2,f=f=2f=4,f=f=2f=8,f=f=2f=16,f=f=2f=32,所以f=++1+2+4+8+16+32=.
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