内容正文:
1.函数零点的概念
使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点.f(x)的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.
2.函数的零点与方程的解的关系
函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔方程f(x)=0有实数解.
3.函数的零点存在定理
若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续的曲线,并且在区间端点的函数值一正一负,即f(a)·f(b)<0,则在开区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即在区间(a,b)内相应的方程f(x)=0至少有一个解.
4.函数零点的性质
对于任意函数y=f(x),只要它的图象是一条连续不断的曲线,则有:
①当函数的图象通过它的变号零点时,函数值变号;
②在相邻的两个零点之间,所有的函数值保持同号.
【例题】 定义运算M:xy=设函数f(x)=(x2-3)(x-1),若函数y=f(x)-c恰有两个零点,则实数c的取值范围是 ( )
A.[-3,-2)
B.[-3,-2]∪[3,+∞)
C.[-2,2]
D.(-3,-2)∪[2,+∞)
【解析】 由新定义可知,
f(x)=(x2-3)(x-1)=
作出函数y=f(x)的图象,如图所示.
由图象可知要使函数y=f(x)-c恰有两个零点,则函数y=f(x)和y=c的图象要有两个不同的交点,
由图象得c≥2或-3<c<-2.
故c的取值范围为(-3,-2)∪[2,+∞).
【答案】 D
【名师点睛】 根据函数零点个数或零点所在区间求参数的方法
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),通过解不等式(组)确定参数的取值范围.
(2)分离参数法:先将参数分离,然后将原问题转化成求函数值域的问题加以解决.
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后利用数形结合思想求解.
一、选择题
1.函数f(x)=x2-2x-8的零点是 ( )
A.2和-4 B.-2和4
C.(2,0)和(-4,0) D.(-2,0)和(4,0)
2.下列选项中的图象对应的函数没有零点的是 ( )
A B
C D
3.“m<1”是“函数f(x)=x2+x+m有零点”的 ( )
A.充分不必要条件
B.充要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
4.用二分法研究函数f(x)=x3-2x2+3x-6的零点,选取初始区间(-2,4),则下一个有零点的区间为 ( )
A.(-2,1) B.(1,4)
C.(1,2.5) D.(2.5,4)
5.(多选)若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法中不正确的是 ( )
A.若f(a)f(b)>0,则不存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0
B.若f(a)f(b)<0, 则存在且只存在一个实数c∈(a,b),使得f(c)=0
C.若f(a)f(b)>0,则有可能存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0
D.若f(a)f(b)<0,则有可能不存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0
6.若f(x)是奇函数,且x0是y=f(x)+ex的一个零点,则-x一定是下列哪个函数的零点 ( )
A.y=f(-x)ex-1 B.y=f(x)e-x+1
C.y=exf(x)-1 D.y=exf(x)+1
7.已知函数f(x)=若方程f(x)-2x=0恰有三个不同的实根,则实数a的取值范围是 ( )
A.[-1,1) B.[-1,2)
C.[-2,2) D.[0,2]
二、填空题
8.函数f(x)=-x2+x-lg x的零点个数为 .
9.若函数f(x)=x2-2ax+2在区间[0,4]上至少有一个零点,则实数a的取值范围为 .
三、解答题
10.当m为何值时,方程mx2+(m+1)x+m=0有两个不相等的实根?
11.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-2x.
(1)求f(x)的解析式,并画出f(x)的图象.
(2)设g(x)=f(x)-k,利用图象讨论:当实数k为何值时,函数g(x)有①一个零点;②两个零点;③三个零点?
作业9 对数与对数函数
1.B 要使log(3a-1)(4-a)有意义,
∴∴<a<4且a≠,故选B.
2.B 其中②⑤⑥⑦正确.①式中nlogax=logaxn;③式中loga=logax-logay;④式中logax=loga.
3.AC 当a>0时,由log2a=,得a==,故C正确;当a≤0时,由3a=,得a=-1,故A正确.
4.C 令x-1=1,即x=2.则f(x)=4.即函数图象恒过定点Q(2,4).故选C.
5.B f(x)=1-2x在定义域上为减函数,由>=,得b<c,由log30.8<0<,得c<a.所以b<c<a.
6.C 因为f(x)==故选C.
7.C ∵由已知,得
lg x1+lg x2=-(lg 2+lg 3)=-lg 6=lg ,
又∵lg x1+lg x2=lg(x1x2),
∴lg(x1x2)=lg.∴x1x2=.
8.D 因为0<a<1,所以函数f(x)=|logax|在(0,1)内单调递减,所以f>f>f.又f==|-loga2|=|loga2|=f(2),从而有f>f>f(2).故选D.
9. log312 ∵a=log43=log2,
∴2a+2-a=+=+=.
∵=log34,1=log33,∴+1=log34+log33=log312.
10.(0,+∞) ∵4x>0,∴4x+1>1,∴log4(4x+1)>0.
11.1 由题意得f(x)=xln(x+)=f(-x)=-xln(-x),所以+x=,解得a=1.
12.解析:(1)因为5a=3,5b=4,所以a=log53,b=log54.
所以log2512==(log53+log54)=.
(2)原式=-1+(-1)+2=-1-1+2=.
13.解析:(1)因为y=log2x在[,8]上是增函数,
所以log2≤log2x≤log28,即log2x∈.
故log2x-2∈,
即函数y=f(x)的值域为.
(2)G(x)=f(x)·g(x)=(log2x-2)
=(log2x-2)
=[(log2x)2-3log2x+2]
令t=log2x,x∈[,8],t∈,
则y=(t2-3t+2)=-,t∈,
故当t=时,y取最小值,最小值为-;
当t=3时,y取最大值,最大值为1.
所以函数G(x)=f(x)·g(x)的值域为.
14.C 因为y=loga(2-ax)(a>0,且a≠1)在区间[0,1]上单调递减,u=2-ax在[0,1]上是减函数,所以y=logau是增函数,所以a>1.又2-a>0,所以1<a<2.故选C.
15.(-∞,-2]∪[2,+∞) 利用对数的运算性质转化为关于lg c的一元二次方程有解问题进行处理.
∵由题意,得(lg a+lg c)(lg b+lg c)+1=0,
∴有(lg c)2+(lg a+lg b)lg c+lg alg b+1=0.
设lg c=t,则t2+(lg a+lg b)t+lg alg b+1=0,t∈R,则关于t的方程t2+(lg a+lg b)t+lg alg b+1=0有根,
∴Δ=(lg a+lg b)2-4(lg alg b+1)≥0.
整理,得(lg a-lg b)2≥4,
∴≥2.∴lg≥2或lg≤-2,
即lg的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).
16.解析:令y=loga(ax-1),则ay=ax-1,
∴x=loga(ay+1).
∴f-1(x)=loga(ax+1).
由f(2x)=f-1(x),得loga(a2x-1)=loga(ax+1),
∴a2x-1=ax+1,
解得ax=2或ax=-1(舍去),
∴x=loga2.
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