内容正文:
4.5.1 函数的零点与方程的解
知识点一、函数的零点与方程的解
1.函数的零点
(1)概念:对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的根的关系:
方程f(x)=0有实数解函数y=f(x)的图像与x轴有公共点函数y=f(x)有零点.
(3)常见函数的零点
函数
零点(或零点个数)
一次函数y=kx+b(k≠0)
一个零点
反比例函数 (k≠0)
无零点
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)
两个零点
一个零点
无零点
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)
无零点
对数函数y=logax(a>0且a≠1)
一个零点1
幂函数y=
一个零点0
无零点
知识点二、函数零点存在定理
1.如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
2.推论:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调,其图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有且只有一个零点,即存在唯一的c∈(a,b),使得f(c)=0.
题型一:求函数的零点
例1.求函数f(x)=的零点.
例2.已知函数f(x)=ax-b(a≠0)的零点为3,求函数g(x)=bx2+ax的零点.
跟踪训练:
1.求下列函数的零点:
(1)f(x)=(lg x)2-lg x.
(2)f(x)=x3-2x2-x+2.
(3).
题型二:零点个数的问题
例1.判断下列函数零点的个数.
(1)f(x)=x2-x+;
(2)f(x)=ln x+x2-3.
跟踪训练:
1.已知函数f(x)=和函数g(x)=log2x,则函数h(x)=f(x)-g(x)的零点个数是 .
2.函数的零点个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
3.设函数是上的奇函数,当时,,则的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型三:判断零点所在的区间
例1.f(x)=ex+x-2的零点所在的区间是( )
A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)
例2.由表格中的数据,可以断定方程ex-3x-2=0的一个根所在的区间是( )
x
0
1
2
3
4
ex
1
2.72
7.39
20.09
54.60
3x+2
2
5
8
11
14
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
跟踪训练:
1.函数f(x)=log2x的零点所在区间( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(0,) D.(,1)
2.方程的实数根所在的区间为( )
A.(4,5) B.(3,4) C.(2,3) D.(1,2)
3.若方程xlg(x+2)=1的实根在区间(k,k+1)(k∈Z)上,则k等于( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.0
题型四:已知函数零点求参数的取值范围
例1.函数f(x)=x2-2|x|+a-1有四个不同的零点,求实数a的取值范围.
例2.已知a>0,若函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是
( )
A.(0,1) B. C.[1,+∞) D.
跟踪训练:
1.若函数f(x)=﹣x2+(k﹣1)x+1﹣k在区间(﹣1,0)和(0,2)上各有一个零点,则
实数k的取值范围是( )
A. B.
C.(﹣3,1) D.(﹣∞,1)∪(5,+∞)
2.已知函数在(1,e)上存在零点,则实数a的取值范围为( )
A.(0,e) B.(1,e) C. D.(2,e)
3.函数f(x),方程f(x)=k(k<0)有3个实数解,则k的取值
范围为 .
4.已知函数f(x)=ax2﹣5x+a.
(1)若函数f(x)有两个零点,求实数a的取值范围;
(2)若函数f(x)的一个零点在(0,1)内,另一个零点在(2,3)内,求实数a的取值范围.
1.函数f(x)=2x-的零点所在的区间是( )
A.(1,+∞) B.
C. D.
2.对于函数f(x),若f(-1)·f(3)<0,则( )
A.方程f(x)=0一定有一实数解
B.方程f(x)=0一定无实数解
C.方程f(x)=0一定有两实根
D.方程f(x)=0可能无实数解
3.函数y=4x﹣2x+3+16的零点是( )
A.0 B.1 C.2 D.(2,0)
4.已知函数f(x)=x2﹣kx+2在区间(1,3)上有零点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有 个.
6.若是函数f(x)=2x2-ax+3的一个零点,则f(x)的另一个零点是 .
7.设常数k>0,设g(x)=f(x)﹣k,若函数y=g(x)恰有三个
零点,则k的取值范围是 .
8.设,若g(x)=f(x)﹣a有三个不同的零点,则实数a的取值范
围是 .
1.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)
2.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
3.已知x=1是函数f(x)=2x+mx﹣5的零点,则m为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知函数f(x)=,则函数f(x)的零点为( )
A.,0 B.-2,0 C. D.0
5.方程x+log3x=3的解为x0,若x0∈(n,n+1),n∈N,则n等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为( )
A.至多有一个 B.有两个
C.有且仅有一个 D.一个也没有
7.若若函数f(x)=|ex﹣b|﹣2有两个零点,则实数b的取值范围为( )
A.(0,2) B.(0,2] C.[2,+∞) D.(2,+∞)
8.函数f(x)=x2-2x在R上的零点个数是 .
9.若abc≠0,且b2=ac,则函数f(x)=ax2+bx+c的零点的个数是 .
10.函数的零点在区间(k,k+1)(k∈N)内,则k= .
11.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 .
12.若方程|x2-4x|-a=0有四个不相等的实根,则实数a的取值范围是 .
13.已知函数f(x)=|2x﹣2|.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中画出f(x)的大致图象,并写出f(x)的单调区间及值域;
(2)若函数g(x)=f(x)+a﹣2的图象与x轴有两个不同的交点,求实数a的取值范围.
14.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).
15.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f(x)有零点,求a的取值范围.
16.已知函数f(x)=ax2+2x﹣1,a∈R.
(1)若f(x)在定义域内有唯一的零点,求实数α的值;
(2)若f(x)在区间(﹣2,2)内有唯一的零点,求实数a的取值范围.
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4.5.1 函数的零点与方程的解
知识点一、函数的零点与方程的解
1.函数的零点
(1)概念:对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的根的关系:
方程f(x)=0有实数解函数y=f(x)的图像与x轴有公共点函数y=f(x)有零点.
(3)常见函数的零点
函数
零点(或零点个数)
一次函数y=kx+b(k≠0)
一个零点
反比例函数 (k≠0)
无零点
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)
两个零点
一个零点
无零点
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)
无零点
对数函数y=logax(a>0且a≠1)
一个零点1
幂函数y=
一个零点0
无零点
知识点二、函数零点存在定理
1.如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
2.推论:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调,其图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有且只有一个零点,即存在唯一的c∈(a,b),使得f(c)=0.
题型一:求函数的零点
例1.求函数f(x)=的零点.
解:当x≤0时,令x2+2x-3=0,解得x=-3(x=1舍);
当x>0时,令-2+ln x=0,解得x=e2.
所以函数f(x)=的零点为-3和e2.
例2.已知函数f(x)=ax-b(a≠0)的零点为3,求函数g(x)=bx2+ax的零点.
解:由已知得f(3)=0即3a-b=0,即b=3a.故g(x)=3ax2+ax=ax(3x+1).
令g(x)=0,即ax(3x+1)=0,解得x=0或x=.
所以函数g(x)的零点为0和.
跟踪训练:
1.求下列函数的零点:
(1)f(x)=(lg x)2-lg x.
(2)f(x)=x3-2x2-x+2.
(3).
解:(1)令(lg x)2-lg x=0,则lg x(lg x-1)=0,
∴lg x=0或lg x=1,∴x=1或x=10,因此函数f(x)的零点是1,10.
(2)令x3-2x2-x+2=0,得x2(x-2)-(x-2)=(x-2)(x2-1)=(x-2)(x+1)(x-1)=0,
解得x=-1或x=1或x=2,∴函数f(x)有3个零点,分别为-1,1,2.
(3)解:设2x=t,令,去分母,得,
整理得t2+5t﹣24=0,即(t﹣3)(t+8)=0,
∵t=2x>0,∴t=3,即2x=3,∴x=log23.故函数的零点为log23.
题型二:零点个数的问题
例1.判断下列函数零点的个数.
(1)f(x)=x2-x+;
(2)f(x)=ln x+x2-3.
解:(1)由f(x)=0,即x2-x+=0,得Δ=,
所以方程x2-x+=0没有实数根,即f(x)零点的个数为0.
(2)方法一:函数对应的方程为ln x+x2-3=0,
所以原函数零点的个数即为函数y=ln x与y=3-x2的图象交点个数.
在同一直角坐标系下,作出两函数的图象(如图).
由图象知,函数y=3-x2与y=ln x的图象只有一个交点.
从而方程ln x+x2-3=0有一个根,即函数y=ln x+x2-3有一个零点.
方法二:由于f(1)=ln 1+12-3=-2<0,f(2)=ln 2+22-3=ln 2+1>0,
所以f(1)·f(2)<0,又f(x)=ln x+x2-3的图象在(1,2)上是连续的,
所以f(x)在(1,2)上必有一个零点,又f(x)在(0,+∞)上是递增的,所以零点只有一个.
跟踪训练:
1.已知函数f(x)=和函数g(x)=log2x,则函数h(x)=f(x)-g(x)的零点个数是 .
解:作出g(x)与f(x)的图像如图,
由图知f(x)与g(x)的图象有3个交点,即h(x)有3个零点.故答案为:3.
2.函数的零点个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
解:当时,(解方程法)令,即,解得(舍去).
当时,(图象法)令,即,即.
在一直角坐标系中作出函数与()的图象,由图可知两图象只有一个交点.
综上可知,函数的零点个数为2.故选:B.
3.设函数是上的奇函数,当时,,则的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:(方法1定理结合性质判断)因为函数是定义域为的奇函数,所以,所以是函数的一个零点.
当时,,
所以.又在上单调递增,
所以在内有一个零点,且在上无其他零点.
由对称性知在上有且只有一个零点.所以共有3个零点.
(方法2图象法)当时,.
由,得,变形为.
分别作出函数和的图象,如图,两函数图象只有一个交点,
即时只有一个零点.因为是上的奇函数,所以,
时也只有一个零点.所以共有3个零点.故选:C.
题型三:判断零点所在的区间
例1.f(x)=ex+x-2的零点所在的区间是( )
A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)
解:方法一:∵f(0)=-1<0,f(1)=e-1>0,f(x)为R上的连续函数,∴f(x)在(0,1)内有零点.
方法二 ex+x-2=0,即ex=2-x,
∴原函数的零点所在区间即为函数y=ex和y=2-x的图象交点的横坐标所在的区间.
如图,
由图象可得函数y=ex和y=2-x的图象交点所在的区间为(0,1).故选:C.
例2.由表格中的数据,可以断定方程ex-3x-2=0的一个根所在的区间是( )
x
0
1
2
3
4
ex
1
2.72
7.39
20.09
54.60
3x+2
2
5
8
11
14
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
解:设f(x)=ex-3x-2,f(x)为R上的连续函数,由题表知,f(0),f(1),f(2)均为负值,f(3),f(4)均为正值,因此方程ex-3x-2=0的一个根所在的区间为(2,3).故选:C.
跟踪训练:
1.函数f(x)=log2x的零点所在区间( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(0,) D.(,1)
解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),且函数f(x)单调递增,
∵f(1)=log21﹣1=﹣1<0,f(2)=log22,
∴在(1,2)内函数f(x)存在零点,故选:A.
2.方程的实数根所在的区间为( )
A.(4,5) B.(3,4) C.(2,3) D.(1,2)
解:令,x>0,
而函数在(0,+∞)上都单调递增,
则函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又,
因此函数的唯一零点在(1,2)内,
所以方程的实数根所在的区间为(1,2).故选:D.
3.若方程xlg(x+2)=1的实根在区间(k,k+1)(k∈Z)上,则k等于( )
A.-2 B.1
C.-2或1 D.0
解:由题意知,x≠0,则原方程即为lg(x+2)=,在同一平面直角坐标系中作出函数y=lg(x+2)与y=的图象,如图所示,
由图象可知,原方程有两个根,一个在区间(-2,-1)上,一个在区间(1,2)上,由lg3<1,
lg4>lg可得,所以k=-2或k=1.故选:C.
题型四:已知函数零点求参数的取值范围
例1.函数f(x)=x2-2|x|+a-1有四个不同的零点,求实数a的取值范围.
解: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.
例2.已知a>0,若函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是
( )
A.(0,1) B. C.[1,+∞) D.
解:由x+a=0,解得x=﹣a,又a>0,所以﹣a<a,则﹣a是函数f(x)的一个零点,
由lnx+3=0,解得,要使得函数有两个不同的零点,
则.故选:B.
跟踪训练:
1.若函数f(x)=﹣x2+(k﹣1)x+1﹣k在区间(﹣1,0)和(0,2)上各有一个零点,则
实数k的取值范围是( )
A. B.
C.(﹣3,1) D.(﹣∞,1)∪(5,+∞)
解:因为函数f(x)在区间(﹣1,0)和(0,2)上各有一个零点,且函数f(x)的图像开口向下,所以,解得,
所以实数k的取值范围是.故选:A.
2.已知函数在(1,e)上存在零点,则实数a的取值范围为( )
A.(0,e) B.(1,e) C. D.(2,e)
解:因为函数在(1,e)上单调递增,
所以函数在(1,e)上单调递增,
要使函数f(x)在(1,e)上存在零点,则,
解得0<a<e,则实数a的取值范围为(0,e).故选:A.
3.函数f(x),方程f(x)=k(k<0)有3个实数解,则k的取值
范围为 .
解:方程f(x)=k有3个实数解,等价于函数y=f(x)的图象与直线y=k有3个公共点,因当x≤0时,f(x)在(﹣∞,﹣1]上单调递减,在[﹣1,0]上单调递增,f(﹣1)=﹣4,f
(0)=﹣3,当x>0时,f(x)单调递增,f(x)取一切实数,
在同一坐标系内作出函数y=f(x)的图象及直线y=k,如图:
由图象可知,当﹣4<k≤﹣3时,函数y=f(x)的图象及直线y=k有3个公共点,
方程f(x)=k有3个解,所以k的取值范围为(﹣4,﹣3].
故答案为:(﹣4,﹣3].
4.已知函数f(x)=ax2﹣5x+a.
(1)若函数f(x)有两个零点,求实数a的取值范围;
(2)若函数f(x)的一个零点在(0,1)内,另一个零点在(2,3)内,求实数a的取值范围.
解:(1)由题意,可得,则或.
即实数a的取值范围为:{|或};
(2)由f(x)的两个零点一个在(0,1)内,另一个在(2,3)内,故a≠0,
当f(x)的图象开口向上时,,所以,解得.
当f(x)的图象开口向下时,,所以,解得a∈∅;
综上,a的取值范围为.
1.函数f(x)=2x-的零点所在的区间是( )
A.(1,+∞) B.
C. D.
解:易知f(x)在(0,+∞)上单调递增.由f(x)=2x-,得=-2<0,
f(1)=2-1=1>0,∴·f(1)<0.∴零点所在区间为.故选:B.
2.对于函数f(x),若f(-1)·f(3)<0,则( )
A.方程f(x)=0一定有一实数解
B.方程f(x)=0一定无实数解
C.方程f(x)=0一定有两实根
D.方程f(x)=0可能无实数解
解:∵函数f(x)的图象在(-1,3)上未必连续,故尽管f(-1)·f(3)<0,但方程f(x)=0在(-1,3)上可能无实数解.故选:D.
3.函数y=4x﹣2x+3+16的零点是( )
A.0 B.1 C.2 D.(2,0)
解:由4x﹣2x+3+16=0,设t=2x,则得t2﹣8t+16=0,
解得t=4,从而2x=4,所以x=2.故选:C.
4.已知函数f(x)=x2﹣kx+2在区间(1,3)上有零点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:函数f(x)=x2﹣kx+2在区间(1,3)上有零点,
即方程在区间(1,3)上有解,
因为函数在区间上单调递减,在上单调递增,
所以g(x)min=g()=2,又因为g(1)=3,g(3),
所以函数y=g(x)在(1,3)上的值域为[2,),所以.
故选:D.
5.函数f(x)=(x-1)(x2+3x-10)的零点有 个.
解:∵f(x)=(x-1)(x2+3x-10)=(x-1)(x+5)(x-2),
∴由f(x)=0得x=-5或x=1或x=2.故答案为:3.
6.若是函数f(x)=2x2-ax+3的一个零点,则f(x)的另一个零点是 .
解:由=2×-a+3=0得a=5,则f(x)=2x2-5x+3.令f(x)=0,即2x2-5x+3=0,
解得x1=,x2=1,所以f(x)的另一个零点是1.故答案为:1.
7.设常数k>0,设g(x)=f(x)﹣k,若函数y=g(x)恰有三个
零点,则k的取值范围是 .
解:作出函数的图象,如图所示:
令g(x)=f(x)﹣k=0,得f(x)=k,
由题意可得直线y=k与y=g(x)的图象有三个交点,所以k∈(0,1].
故答案为:(0,1].
8.设,若g(x)=f(x)﹣a有三个不同的零点,则实数a的取值范
围是 .
解:由题设f(x)与y=a有三个交点,
而f(x)在(﹣∞,0]、(1,+∞)上递增,在(0,1)上递减,
且在(﹣∞,0]上值域为(1,2],在(0,+∞)上值域为[0,+∞),
由f(x)的解析式可得其函数图象大致如下:
由图知1<a≤2时,f(x)与y=a有三个交点.故答案为:(1,2].
1.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)
解: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).故选:B.
2.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
解: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.故选:A.
3.已知x=1是函数f(x)=2x+mx﹣5的零点,则m为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:因为x=1是函数f(x)=2x+mx﹣5的零点,
所以f(1)=2+m﹣5=0,解得m=3.故选:C.
4.已知函数f(x)=,则函数f(x)的零点为( )
A.,0 B.-2,0 C. D.0
解: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.故选:D.
5.方程x+log3x=3的解为x0,若x0∈(n,n+1),n∈N,则n等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解:设f(x)=x+log3x-3,则f(1)=1+log31-3=-2<0,f(2)=2+log32-3=log32-1<0,
f(3)=3+log33-3=1>0,又易知f(x)为单调增函数,
所以方程x+log3x=3的解在(2,3)内,因此n=2.故选:C.
6.函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为( )
A.至多有一个 B.有两个
C.有且仅有一个 D.一个也没有
解:若a=0,则f(x)=bx+c是一次函数,由f(1)·f(2)<0得零点只有一个;
若a≠0,则f(x)=ax2+bx+c为二次函数,若f(x)在(1,2)上有两个零点,
则必有f(1)·f(2)>0,与已知矛盾.若f(x)在(1,2)上没有零点,则必有f(1)·f(2)≥0,与已知矛盾.
故f(x)在(1,2)上有且仅有一个零点.故选:C.
7.若若函数f(x)=|ex﹣b|﹣2有两个零点,则实数b的取值范围为( )
A.(0,2) B.(0,2] C.[2,+∞) D.(2,+∞)
解:因为函数f(x)=|ex﹣b|﹣2有两个零点,即方程|ex﹣b|﹣2=0有两个不同的解,
化简得|ex﹣b|=2,解得ex=b+2或ex=b﹣2,由于函数y=ex在R上单调递增,
值域为(0,+∞),函数f(x)有两个零点,
则方程ex=b+2和ex=b﹣2各有一个不同的解,所以,即,
解得b>2,即实数b的取值范围为(2,+∞).故选:D.
8.函数f(x)=x2-2x在R上的零点个数是 .
解: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.故答案为:3.
9.若abc≠0,且b2=ac,则函数f(x)=ax2+bx+c的零点的个数是 .
解:∵ax2+bx+c=0的根的判别式Δ=b2-4ac,b2=ac,且abc≠0,
∴Δ=-3b2<0,∴方程ax2+bx+c=0无实根.
∴函数f(x)=ax2+bx+c无零点.故答案为:0.
10.函数的零点在区间(k,k+1)(k∈N)内,则k= .
解;由题意知,函数在(0,+∞)上连续,
且yx﹣5与y=log2x在(0,+∞)上单调递增,
所以函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又有,,
由函数零点存在性定理可知零点在(4,5)内,结合题意可得k=4.故答案为:4.
11.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 .
解: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.故答案为:a<b<c.
12.若方程|x2-4x|-a=0有四个不相等的实根,则实数a的取值范围是 .
解:由|x2-4x|-a=0,得a=|x2-4x|,作出函数y=|x2-4x|的图象,
则由图象可知,要使方程|x2-4x|-a=0有四个不相等的实根,则0<a<4.故答案为:0<a<4.
13.已知函数f(x)=|2x﹣2|.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中画出f(x)的大致图象,并写出f(x)的单调区间及值域;
(2)若函数g(x)=f(x)+a﹣2的图象与x轴有两个不同的交点,求实数a的取值范围.
解:(1)因为y=2x﹣2的图象是由y=2x的图象向下平移两个单位而得,
而f(x)=|2x﹣2|的图象是由y=2x﹣2的图象保留x轴上方的图象,
再将x轴下方的图象沿着x轴向上翻折而得,
所以f(x)=|2x﹣2|的图象如下:
所以f(x)的单调递减区间为(﹣∞,1),单调递增区间为(1,+∞),值域为[0,+∞).
(2)因为函数g(x)=f(x)+a﹣2的图象与x轴有两个不同的交点,
所以f(x)+a﹣2=0有两个零点,
即函数y=f(x)的图象与直线y=2﹣a的图象有两个交点,
结合图象可知,0<2﹣a<2,解得0<a<2,即实数a的取值范围为(0,2).
14.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).
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.
15.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f(x)有零点,求a的取值范围.
解:(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).∴x=0,∴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=,令=t,则g(t)=t+t2=-.
∵t>0,
∴g(t)在(0,+∞)上单调递增,其值域为(0,+∞),
∴2a>0,即a的取值范围是(0,+∞).
16.已知函数f(x)=ax2+2x﹣1,a∈R.
(1)若f(x)在定义域内有唯一的零点,求实数α的值;
(2)若f(x)在区间(﹣2,2)内有唯一的零点,求实数a的取值范围.
解:(1)函数f(x)=ax2+2x﹣1的定义域为R,
当a=0时,f(x)=2x﹣1,此时由f(x)=0,得x,满足题意;
当a≠0时,要使f(x)在定义域内有唯一的零点,
则需Δ=4+4a=0,所以a=﹣1,所以实数α的值为0或﹣1.
(2)当a=0时,f(x)=2x﹣1,此时由f(x)=0得x∈(﹣2,2),满足题意;
当a≠0时,若Δ=0,则a=﹣1,此时有:f(x)=﹣x2+2x﹣1=﹣(x2﹣2x+1)
=﹣(x﹣1)2,
其零点为1∈(﹣2,2),满足题意;
若△≠0,要使f(x)在区间(﹣2,2)内有唯一的零点,
则需,即,解得且a≠0,
综上,实数a的取值范围为{a|或a=﹣1}.
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