内容正文:
4.5.1 函数的零点与方程的解
1.函数f(x)=lg |x|的零点是( )
A.(1,0) B.(1,0)和(-1,0)
C.1 D.1和-1
2.函数f(x)=log3x-8+2x的零点一定位于区间( )
A.(5,6) B.(3,4)
C.(2,3) D.(1,2)
3.已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下x,f(x)的对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
f(x)
15
10
-7
6
-4
-5
则函数f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
4.已知f(x)为奇函数,且该函数有三个零点,则三个零点之和等于( )
A.0 B.1
C.-1 D.不能确定
5.已知函数f(x)在区间[a,b]上单调,且图象是连续不断的,若f(a)f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上( )
A.至少有一实数解 B.至多有一实数解
C.没有实数解 D.必有唯一的实数解
6.〔多选〕下列函数存在零点的是( )
A.y=x-
B.y=
C.y=logax2(a>0且a≠1)
D.y=
7.已知函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数g(x)=bx2-ax-1的零点是 .
8.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为 .
9.方程-=0的解的个数为 .
10.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出其零点:
(1)f(x)=-x2+2x-1;
(2)f(x)=x4-x2;
(3)f(x)=4x+5;
(4)f(x)=log3(x+1).
11.已知函数f(x)=若k>0,则函数y=|f(x)|-1的零点个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
12.〔多选〕已知定义域和值域均为[-a,a](a>0)的函数y=f(x)和y=g(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.方程f[g(x)]=0有且仅有三个解
B.方程g[f(x)]=0有且仅有三个解
C.方程f[f(x)]=0有且仅有九个解
D.方程g[g(x)]=0有且仅有一个解
13.已知函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次为a,b,c,则a,b,c的大小关系是 .(用“<”连接)
14.已知函数f(x)=x2+ax+b的零点是-1和2,判断函数g(x)=ax3+bx+4的零点所在的大致区间.
15.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x++m.
(1)确定实数m的值及函数f(x)在R上的解析式;
(2)求函数y=f(x)的零点.
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4.5 函数的应用(二)
4.5.1 函数的零点与方程的解
1.D 函数f(x)的定义域为{x|x≠0},令f(x)=0,则lg |x|=0,解得x=±1,即函数f(x)的零点是1和-1.
2.B f(3)=log33-8+2×3=-1<0,f(4)=log34-8+2×4=log34>0.又因为f(x)在(0,+∞)上为增函数,所以其零点一定位于区间(3,4).
3.B 由题表可知f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又函数f(x)的图象是连续不断的,故f(x)在区间[1,6]上至少有3个零点.
4.A 因为奇函数的图象关于原点对称,所以若f(x)有三个零点,则其和必为0.
5.D 由题意知函数f(x)为连续函数,∵f(a)·f(b)<0,∴函数f(x)在区间[a,b]上至少有一个零点,又∵函数f(x)在区间[a,b]上是单调函数,∴函数f(x)在区间[a,b]上至多有一个零点,故函数f(x)在区间[a,b]上有且只有一个零点,即方程f(x)=0在区间[a,b]内必有唯一的实数解.
6.ABC 令y=0,得选项A和C中的函数的零点均为1和-1;选项B中函数的零点为-和1;只有选项D中函数无零点.
7.-,- 解析:由题意知,方程x2-ax-b=0的两根为2,3,∴即a=5,b=-6,∴方程bx2-ax-1=-6x2-5x-1=0的根为-,-,即为函数g(x)的零点.
8.0 解析:当x≤1时,令2x-1=0,得x=0.当x>1时,令1+log2x=0,得x=(舍).综上所述,函数f(x)的零点为0.
9.2 解析:方程-=0的解的个数,
即函数y=和函数y=的图象的交点个数,如图所示.数形结合可得,函数y=和函数y=的图象的交点个数为2,故方程-=0的解的个数为2.
10.解:(1)令-x2+2x-1=0,解得x1=x2=1,
所以函数f(x)=-x2+2x-1的零点为1.
(2)令f(x)=x2(x-1)(x+1)=0,
解得x=0或x=1或x=-1,
故函数 f(x)=x4-x2的零点为0,-1和1.
(3)令4x+5=0,则4x=-5,
因为4x>0,-5<0,所以方程4x+5=0无实数解.
所以函数f(x)=4x+5不存在零点.
(4)令log3(x+1)=0,解得x=0,
所以函数f(x)=log3(x+1)的零点为0.
11.D 法一 令y=|f(x)|-1=0,得|f(x)|=1,即f(x)=1或f(x)=-1.当x>0时,由ln x=1或ln x=-1,得x=e或x=;当x≤0时,由kx+2=1或kx+2=-1,得x=-<0或x=-<0.则函数y=|f(x)|-1的零点个数是4.
法二 y=f(x)的图象如图1所示,故y=|f(x)|的图象如图2所示.令y=|f(x)|-1=0,即|f(x)|=1,y=|f(x)|的图象与y=1有4个交点,故函数y=|f(x)|-1的零点个数是4.
12.AD 设f(x)的零点为x1,x2,x3,且x1<x2<x3.由f[g(x)]=0,得g(x)=x1或g(x)=x2或g(x)=x3.由g(x)的图象可知满足条件的x的值有三个,故方程f[g(x)]=0有且仅有三个解,故A正确;同理,f[f(x)]=0最多有九个解,故C错误;因为g(x)=0有一个解,又g(x)每个对应的值只有一个相应的解,故g[g(x)]=0有且仅有一个解,而g[f(x)]=0最多有三个解,故B错误,D正确.
13.a<b<c 解析:画出函数y=3x,y=log3x,y=-x,y=-2的图象,如图所示,观察图象可知,函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次是点A,B,C的横坐标,由图象可知a<b<c.
14.解:∵-1和2是函数f(x)=x2+ax+b的零点,
∴-1和2是方程x2+ax+b=0的两个实数解,
∴-1+2=-a,-1×2=b,即a=-1,b=-2.
∴g(x)=-x3-2x+4.
∵g(1)=1,g(2)=-8,g(1)g(2)<0,
∴g(x)在区间(1,2)内有零点.
又∵g(x)在R上是减函数,
∴g(x)只有一个零点.
综上可知,函数g(x)的零点所在的大致区间为(1,2).
15.解:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=4+m=0,m=-4.
所以当x≥0时,f(x)=2x+-4.
设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=2-x+-4=3×2x+-4.
因为f(-x)=-f(x),
所以当x<0时,f(x)=-3×2x-+4.
所以f(x)=
(2)当x≥0时,f(x)=2x+-4,
令f(x)=0,得2x+-4=0,即(2x)2-4×2x+3=0,
解得2x=1或2x=3,所以x1=0,x2=log23.
因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以当x<0时,方程-3×2x-+4=0的根为x=-log23,
所以方程f(x)=0的根为x1=0,x2=log23,x3=-log23,
即函数y=f(x)的零点是0,log23,-log23.
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