内容正文:
高考预测练(十二) 函数的零点与方程的解、二分法
1.函数y=x2-(a+1)x+a的零点个数为( C )
A.1 B.2 C.1或2 D.0
解析:由y=x2-(a+1)x+a=0,得(x-1)(x-a)=0,得x=1或x=a,当a=1时,函数的零点个数为1;当a≠1时,函数的零点个数为2.所以该函数的零点个数是1或2.故选:C.
2.方程logax=x-2(0<a<1)的实数解的个数是( B )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:在同一直角坐标系中画出函数y=logax(0<a<1)和y=x-2的图象,由图象可知:两个函数图象只有一个交点,故方程logax=x-2(0<a<1)的实数解的个数为1,故选:B.
3.若x0是方程2x=12-3x的解,则x0∈( C )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
解析:因为函数f(x)=2x+3x-12在定义单调递增,又f(2)=22+6-12=-2<0,f(3)=23+9-12=5>0,
所以函数f(x)的零点所在区间是(2,3),
即x0∈(2,3).故选:C.
4.函数f(x)=log2x+2x-2π的零点所在区间是( D )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
解析:易知函数定义域为(0,+∞),且函数f(x)=log2x+2x-2π单调递增,又f(1)=log21+21-2π<0,所以(0,1)没有零点;f(2)=log22+22-2π=5-2π<0,f(3)=log23+23-2π>8-2π>0,由零点存在定理可知f(2)·f(3)<0,所以零点所在区间是(2,3).故选:D.
5.若方程|ex-1|=m有两个不同的实数根,则实数m的取值范围为( C )
A.(0,+∞) B.(0,1]
C.(0,1) D.(1,+∞)
解析:令f(x)=|ex-1|,由于当x<0时,-1<ex-1<0,∴f(x)=1-ex,且f(x)∈(0,1);当x≥0时,ex-1≥0,∴f(x)=ex-1,且f(x)∈[0,+∞),作出函数f(x)的图象如图所示,
则当0<m<1时,函数f(x)=|ex-1|与y=m的图象有两个交点,即方程|ex-1|=m有两个不同的实数根,∴m的取值范围是(0,1).故选:C.
6.函数f(x)=log2x+x2+m在区间(2,4)存在零点,则实数m的取值范围是( D )
A.(-∞,-18) B.(5,+∞)
C.(5,18) D.(-18,-5)
解析:由零点存在定理可知,若函数f(x)=log2x+x2+m在区间(2,4)存在零点,显然函数为增函数,只需满足f(2)·f(4)<0,即(m+5)(m+18)<0,解得-18<m<-5,所以实数m的取值范围是(-18,-5).故选:D.
7.已知函数f(x)=x2+2bx-b的零点为x1,x2,满足-1<x1<x2<1,则b的取值范围为( B )
A.
B.
C.(-∞,-1)∪
D.(-∞,-1)∪(0,1)
解析:f(x)=x2+2bx-b开口向,对称轴为x=-b,要想满足-1<x1<x2<1,则要,解得:b∈.故选:B.
8.函数f(x)=x3-2x2+3x-6在区间[-2,4]的零点必属于区间( D )
A.[-2,1] B.[2.5,4]
C.[1,1.75] D.[1.75,2.5]
解析:解法一:二分法
由已知可求得,f(-2)=-28<0,f(1)=-4<0,f(2.5)=>0,f(4)=38>0,f(1.75)=-<0.对于A项,因为f(-2)f(1)>0,所以A项错误;对于B项,因为f(2.5)f(4)>0,所以B项错误;对于C项,因为f(1)f(1.75)>0,所以C项错误;对于D项,因为f(1.75)f(2.5)<0,所以D项正确.解法二:因为f(x)=x3-2x2+3x-6=(x-2)(x2+3),所以f(2)=0,即函数f(x)=x3-2x2+3x-6在区间[-2,4]的零点为2,故D正确.故选:D.
9.某同学在用二分法研究函数f(x)=2x+x+m的零点时,得到如函数值的参考数据:
x
1
1.25
1.375
1.40625
1.4375
1.5
f(x)
-1
-0.3716
-0.0313
0.0567
0.1460
0.3284
则列说法正确的是( D )
A.1.25是满足精确度为0.1的近似值
B.1.5是满足精确度为0.1的近似值
C.1.4375是满足精确度为0.05的近似值
D.1.375是满足精确度为0.05的近似值
解析:因为f(1.25)=-0.3716<0,f(1.5)=0.3284>0,且1.5-1.25=0.25>0.1,故AC错误;因为f(1.375)=-0.0313<0,f(1.40625)=0.0567>0,且1.40625-1.375=0.03125<0.05,故D正确;因为f(1.4375)=0.1460>0,且1.4375-1.375=0.0625>0.05故C错误;故选:D.
10.(多选)函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a的可能取值是( BC )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:因为函数y=2x、y=-在定义域{x|x≠0}单调递增,所以函数f(x)=2x--a在{x|x≠0}单调递增,由函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,得f(1)×f(2)=2(2-2-a)(4-1-a)=(-a)×(3-a)<0,解得0<a<3,故选:BC
11.若函数f(x)=6ax2-2x-1(a>0)在(0,2)内有且只有一个零点,则a的取值集合是 .
解析:
由已知得a>0,f(0)=-1,f(2)=24a-5.由二次函数图象及函数零点存在定理可知,该函数在(0,2)内只有一个零点,只需f(2)>0,解得a>.故答案为:.
12.已知函数y=f(x)的表达式为f(x)=2x+x-5,用二分法计算此函数在区间[1,2]零点的近似值,第一次计算f(1)、f(2)的值,第二次计算f(x1)的值,第三次计算f(x2)的值,则x2= /1.75 .
解析:因为f(1)=-2<0,f(2)=22+2-5=1>0,
取[1,2]的中点x1=,则f()=+-5=2-=-<0,所以,函数f(x)的零点在区间内,故x2为区间的中点值,因此,x2==.故答案为:.
13.(多选)某同学求函数f(x)=lnx+2x-6的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
f(2)≈-1.307
f(2.5)≈-0.084
f(2.5625)≈0.066
f(2.625)≈0.215
f(2.75)≈0.512
f(3)≈1.099
则方程lnx+2x-6=0的近似解(精确度0.1)可取为( AB )
A.2.51 B.2.56 C.2.66 D.2.78
解析:因为函数f(x)=ln x+2x-6在其定义域单调递增,结合表格可知,方程ln x+2x-6=0的近似解在(2.5,3),(2.5,2.75),(2.5,2.5625)内,又精确度0.1,∴方程ln x+2x-6=0的近似解(精确度0.1)可取为2.51,2.56.故选:AB.
14.用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如:
f(1.6000)=0.200
f(1.5875)=0.133
f(1.5750)=0.067
f(1.5625)=0.003
f(1.5562)=-0.029
f(1.5500)=-0.060
据此数据,可知f(x)=3x-x-4的一个零点的近似值可取为__1.55935(答案不唯一)__(误差不超过0.005).
解析:因为f(1.5625)=0.003>0,f(1.5562)=-0.029<0,根据零点存在性定理,可知零点在(1.5562,1.5625)内,
由二分法可得零点的近似值可取为=1.55935,所以f(x)=3x-x-4的一个零点的近似值可取为1.55935,误差不超过0.005.故答案为:1.55935(答案不唯一).
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