摘要:
**基本信息**
分层清晰,梯度合理,从基础应用到综合提升,系统巩固函数零点判定与方程解的关系,培养运算能力、推理意识与几何直观。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础训练题|零点存在定理应用、零点区间判断、零点个数计算|选择填空结合解答题,如第2题用定理判断区间,第9题证明单调性与零点存在,强化概念理解与基本运算|
|综合训练题|奇函数零点、含绝对值函数零点、二次函数零点与参数范围|如第10题结合奇偶性分析零点,第11题图像法求参数,培养逻辑推理与几何直观|
|能力提升题|分段函数零点、指数函数零点与参数范围|如第14题含参指数函数零点问题,需构建模型,发展数学建模与综合应用能力|
内容正文:
4.5.1函数的零点与方程的解(二)
学习目标
1、 熟练运用零点存在的判定定理;
2、 掌握利用函数的图像解决方程的根的问题。
课后作业
一、基础训练题
1.(多选题)下列函数不存在零点的是( )
A.y=x- B.y=
C.y=logax2(a>0且a≠1) D.y=
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y=f(x)的图象是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
y
124.4
33
-74
24.5
-36.7
-123.6
则函数y=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.设函数f(x)=x-ln x,则函数y=f(x)( )
A.在区间,(1,e)内均有零点 B.在区间,(1,e)内均无零点
C.在区间内有零点,在区间(1,e)内无零点
D.在区间内无零点,在区间(1,e)内有零点
5.函数f(x)=的零点个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
6.若函数f(x)=x+(a∈R)在区间(1,2)上有零点,则a的值可能是( )
A.-2 B.0
C.1 D.3
7.函数f(x)=的零点是________.
8.函数f(x)=x2-2x在R上的零点个数是________.
9.已知函数.
(1)用单调性的定义证明:f(x)在定义域上是单调函数;
(2)证明:f(x)有零点;
(3)设f(x)的零点x0落在区间内,求正整数n的值.
二、综合训练题
10.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=ex+x-3,则f(x)的零点个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
11.若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是________.
12.函数f(x)=x2-2|x|+a-1有四个不同的零点,实数a的取值范围是________.
三、能力提升题
13.已知函数f(x)=g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[-1,0) B.[0,+∞)
C.[-1,+∞) D.[1,+∞)
14.已知函数f(x)=2a·4x-2x-1.
(1)当a=1时,求函数f(x)的零点;
(2)若函数f(x)有零点,求实数a的取值范围.
参考答案
1、【答案】BD
【解析】令y=0,得选项A和C中的函数的零点均为1和-1;只有BD中函数无零点.
2、【答案】B
【解析】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、【答案】B
【解析】∵f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,故函数f(x)在区间[1,6]内至少有3个零点.
4、【答案】D
【解析】法一:(图象法)令f(x)=0得x=ln x.
作出函数y=x和y=ln x的图象,
如图,显然y=f(x)在内无零点,在(1,e)内有零点.
法二:(定理法)当x∈时,函数图象是连续的,且在上单调递减.
又f=+1>0,f(1)=>0,f(e)=e-1<0,
所以函数有唯一的零点在区间(1,e)内.
5、【答案】D
【解析】画出函数y=ln x与y=x2-2x的图象(如图),
可知两个函数的图象有两个交点,
当x≤0时,函数f(x)=2x+1与x轴只有一个交点,
综上,函数f(x)有3个零点.
6、【答案】A
【解析】f(x)=x+(a∈R)的图象在(1,2)上是连续不断的,逐个选项代入验证,
当a=-2时,f(1)=1-2=-1<0,f(2)=2-1=1>0.故f(x)在区间(1,2)上有零点,
同理,其他选项不符合.
7、【答案】1或2
【解析】令f(x)=0,即=0,即x-2=0或ln x=0,∴x=2或x=1.
8、【答案】3
【解析】函数f(x)=x2-2x的零点个数,等价于函数y=2x,y=x2的图象交点个数.
如图,画出函数y=2x,y=x2的大致图象.
由图象可知有3个交点,即f(x)=x2-2x有3个零点.
9、解 (1)证明:显然,f(x)的定义域为(0,+∞).
任取x1,x2∈(0,+∞),不妨设x1<x2,则x2-x1>0,x1x2>0,
则-=>0,logx1>logx2,则logx1-logx2>0,
所以f(x1)-f(x2)=(logx1-logx2)+>0,所以f(x1)>f(x2).
故f(x)在定义域(0,+∞)上是减函数.
(2)证明:因为f(1)=0+-=-8<0,f=4+8-=>0,所以f(1)·f<0,
又因为f(x)在区间上是连续的,所以f(x)有零点.
(3)f =log+-=log211-3>log28-3=0,
f =log+5-=log210-=log25-=log2-log2<0,
所以f f <0,所以f(x)的零点x0落在区间内.故n=10.
10、【答案】C
【解析】因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,
即x=0是函数f(x)的1个零点.
当x>0时,令f(x)=ex+x-3=0,则ex=-x+3,
分别画出函数y=ex和y=-x+3的图象,
如图所示,两函数图象有1个交点,所以函数f(x)有1个零点.
根据对称性知,当x<0时,函数f(x)也有1个零点.
综上所述,f(x)的零点个数为3.
11、【答案】0<b<2
【解析】由f(x)=|2x-2|-b=0,得|2x-2|=B.
在同一平面直角坐标系中画出y=|2x-2|与y=b的图象,
如图所示,则当0<b<2时,两函数图象有两个交点,
从而函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点.
12、【答案】1<a<2
【解析】由f(x)=0得a-1=2|x|-x2,
因为函数f(x)=x2-2|x|+a-1有四个不同的零点,
所以函数y=a-1与y=2|x|-x2的图象有四个交点,
画出函数y=2|x|-x2的图象,如图所示,
观察图象可知,0<a-1<1,所以1<a<2.
13、【答案】C
【解析】函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,
即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,
即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,
作出直线y=-x-a与函数f(x)的图象,
如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1,故选C.
14、【解析】 (1)当a=1时,f(x)=2·4x-2x-1.
令f(x)=0,即2·(2x)2-2x-1=0,解得2x=1或2x=-(舍去).
所以x=0.所以函数f(x)的零点为0.
(2)若f(x)有零点,则方程2a·4x-2x-1=0有解.
于是2a==+=-.
因为x>0,所以2a>-=0,即a>0.
故实数a的取值范围为(0,+∞).
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