- 函数的应用
- 共9606题
已知函数f(x)=-logax的零点为x1,函数g(x)=
-ax的正零点为x2,其中a>0且a≠1,m>1,则下列选项一定正确的是( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=-logax的零点为x1,
∴y=与y=logax的交点的横坐标为x1,
又∵函数g(x)=-ax的正零点为x2,
∴y=与y=ax的交点的横坐标为x2,
又∵y=ax与y=logax互为反函数,
∴点(x1,x2)是y=与y=logax的交点,
∴x12+x22=m,
故选A.
已知e是自然对数的底数,函数f(x)=ex+x-2的零点为a,函数g(x)=lnx+x-2的零点为b,则下列不等式成立的是( )
正确答案
解析
解:易知函数f(x)=ex+x-2在R上是增函数,g(x)=lnx+x-2在(0,+∞)上也是增函数;
又∵f(a)=0,f(1)=e+1-2>0,g(b)=0,g(1)=0+1-2<0,
∴0<a<1<b;
故f(a)<f(1)<f(b);
故选C.
(2015秋•深圳校级期末)函数的零点所在的区间是( )
正确答案
解析
解:令
=0,
可得,
再令g(x)=2x,,
在同一坐标系中画出g(x),h(x)的图象,
可知g(x)与h(x)的交点在(,1),
从而函数f(x)的零点在(,1),
故选:B.
已知函数f(x)+1=,当x∈[0,1]时,f(x)=x.若在区间x∈(-1,1]内,g(x)=f(x)-mx-m有两个零点,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)+1=,
∴数f(x)=-1,
∵当x∈[0,1]时,f(x)=x.
∴当x∈[-1,0]时,f(x)=-1=
-1,
∵∴f(x)=m(x+1)有2个解
即m=有2个解
令k(x)=,
则k(x)=
k(x)图象如下:
k(1)=,
∴k(x)=,与y=m有2个交点时,0
∴g(x)=f(x)-mx-m有两个零点,则实数m的取值范围为:(0,],
故选:A
若函数f(x)=在其定义域R上有且只有一个零点,则实数a的取值范围是______.
正确答案
解析
解:①当x≤0时,f(x)=x+3x.
∵函数y=x与y=3x在x≤0时都单调递增,
∴函数f(x)=x+3x在区间(-∞,0]上也单调递增.
又f(-1)=,f(0)=1>0,所以函数f(x)在(-1,0)内有一个零点,如图所示.
②当x>0时,.
∴f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2).
令f′(x)=0,且x>0,解得x=2.
当0<x<2时,f′(x)<0;当x>2时,f′(x)>0.
∴函数f(x)在区间(0,2)上单调递减;在区间(2,+∞)上单调递增.
∴函数f(x)在x=2时求得极小值,也即在x>0时的最小值.
∵函数f(x)在其定义域R上有且只有一个零点,且由(1)可知在区间(-1,0)内已经有一个零点了,所以在区间(0,+∞)上没有零点,
∴必须满足f(2)>0,即,解得
.
故a的取值范围是.
故答案为.
若函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+1)=-f(x),且x∈[-1,1]时,f(x)=1-x2,已知函数g(x)=,则函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,5]内的零点的个数为( )
正确答案
解析
解:∵f(x+1)=-f(x),
∴f(x)=-f(x+1)=f(x+2);
故函数y=f(x)在R上是周期为2的函数,
作出函数f(x)与g(x)的图象如下,
由图象可知函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,5]内的零点的个数为8个.
故选B.
解方程:lg(x2+4x-26)-lg(x-3)=1.
正确答案
解:lg(x2+4x-26)-lg(x-3)=1.
可得lg(x2+4x-26)=lg(x-3)+1.
即x2+4x-26=10(x-3).
化简可得x2-6x+4=0.
解得x=3±,
经检验可得方程的解为:3.
解析
解:lg(x2+4x-26)-lg(x-3)=1.
可得lg(x2+4x-26)=lg(x-3)+1.
即x2+4x-26=10(x-3).
化简可得x2-6x+4=0.
解得x=3±,
经检验可得方程的解为:3.
设函数f(x)=x-a(x+1)ln(x+1),(x>-1,a≥0).
(1)当a=1时,若方程f(x)=t在上有两个实数解,求实数t的取值范围;
(2)求函数f(x)在定义域上零点个数.
正确答案
解:(1)当a=1时,f(x)=x-(x+1)ln(x+1),(x>-1),
f′(x)=-ln(x+1),
则当x∈[-,0)时,f′(x)>0,当x∈(0,1]时,f′(x)<0,
则f(x)在[-,0]上单调递增,在[0,1]上单调递减,
又∵f(0)=0-(0+1)ln(0+1)=0,
f(1)=1-(1+1)ln(1+1)=1-ln4,
f()=
-(
+1)ln(
+1)=
+
ln2,
f(1)-f()=
-ln4
<0,
∴当t∈[+
ln2,0)时,方程f(x)=t有两个实数解.
(2)∵f(x)=x-a(x+1)ln(x+1),
∴f′(x)=1-aln(x+1)-a,
①a=0时,f(x)=x在(-1,+∞)上有一个零点0,
②当a>0时,由f′(x)=1-aln(x+1)-a>0可解得,
-1<x<-1,
则f(x)在(-1,-1]上单调递增,在[
-1,+∞)上单调递减,
f(x)max=f(-1)=a
-1=a(
-
),
令g(a)=-
=
,令
,(t>0)
则h(t)=et-1-t,(t>0)
则h′(t)=et-1-1,t>0
则h(t)min=h(1)=0,
当t=1,即a=1时,f(x)max=ag(a)=0,
f(x)有一个零点;
当t≠1,即a≠1时,f(x)max=ag(a)>0,
f(x)有两个零点.
综上所述,
当a=0或a=1时,函数f(x)在定义域上有1个零点,
当a≠0且a≠1时,函数f(x)在定义域上有2个零点.
解析
解:(1)当a=1时,f(x)=x-(x+1)ln(x+1),(x>-1),
f′(x)=-ln(x+1),
则当x∈[-,0)时,f′(x)>0,当x∈(0,1]时,f′(x)<0,
则f(x)在[-,0]上单调递增,在[0,1]上单调递减,
又∵f(0)=0-(0+1)ln(0+1)=0,
f(1)=1-(1+1)ln(1+1)=1-ln4,
f()=
-(
+1)ln(
+1)=
+
ln2,
f(1)-f()=
-ln4
<0,
∴当t∈[+
ln2,0)时,方程f(x)=t有两个实数解.
(2)∵f(x)=x-a(x+1)ln(x+1),
∴f′(x)=1-aln(x+1)-a,
①a=0时,f(x)=x在(-1,+∞)上有一个零点0,
②当a>0时,由f′(x)=1-aln(x+1)-a>0可解得,
-1<x<-1,
则f(x)在(-1,-1]上单调递增,在[
-1,+∞)上单调递减,
f(x)max=f(-1)=a
-1=a(
-
),
令g(a)=-
=
,令
,(t>0)
则h(t)=et-1-t,(t>0)
则h′(t)=et-1-1,t>0
则h(t)min=h(1)=0,
当t=1,即a=1时,f(x)max=ag(a)=0,
f(x)有一个零点;
当t≠1,即a≠1时,f(x)max=ag(a)>0,
f(x)有两个零点.
综上所述,
当a=0或a=1时,函数f(x)在定义域上有1个零点,
当a≠0且a≠1时,函数f(x)在定义域上有2个零点.
若方程2ax2-x-2=0在(0,1)内恰有一个解,求a的取值范围.
正确答案
解:令f(x)=2ax2-x-2,
∵f(0)=-2,
若a<0,则对称轴为x=<0,
故方程2ax2-x-2=0在(0,1)内无解,
∴要使2ax2-x-2=0,
∴f(0)•f(1)<0,
∴f(1)>0,
∴2a-1-2>0,
∴a>.
解析
解:令f(x)=2ax2-x-2,
∵f(0)=-2,
若a<0,则对称轴为x=<0,
故方程2ax2-x-2=0在(0,1)内无解,
∴要使2ax2-x-2=0,
∴f(0)•f(1)<0,
∴f(1)>0,
∴2a-1-2>0,
∴a>.
函数f(x)=lnx+2x-1的零点所在区间为( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=lnx+2x-1,∴f()=ln
<0 f(1)=1>0,∴f(
)f(1)<0,
故函数f(x)=lnx+2x-1的零点所在区间为 ,
故选C.
函数f(x)=2x-5的零点所在区间为[m,m+1](m∈N),则m为( )
正确答案
解析
解:由函数的解析式可得f(m)=2m-5,f(m+1)=2m+1-5,再由函数f(x)=2x-5的零点所在区间为[m,m+1](m∈N),
可得 f(m)f(m+1)=(2m-5)(2m+1-5)<0.
经过检验,m=2满足条件,
故选 B.
设f(x)=x-alnx,函数f(x)有两个零点x1,x2.且x1<x2.求随a的变化情况.
正确答案
解:由f(x)=x-alnx=0得,a=;
设g(x)=,则g′(x)=
,
故g(x)在(0,1)上是减函数,在(1,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数,
且当x∈(0,1)时,g(x)<0;当x∈(1,e)时,g(x)>e;当x∈(e,+∞)时,g(x)>e;
故a∈(e,+∞);x1∈(1,e),x2∈(e,+∞);
对于任意a1,a2∈(e,+∞),不妨设a1>a2,
则g(x1)=g(x2)=a1,g(y1)=g(y2)=a2;
其中1<x1<e<x2,1<y1<e<y2,
则由g(x)在(1,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数知,
x1<y1,x2>y2,
故>
;
故随a的增大而增大.
解析
解:由f(x)=x-alnx=0得,a=;
设g(x)=,则g′(x)=
,
故g(x)在(0,1)上是减函数,在(1,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数,
且当x∈(0,1)时,g(x)<0;当x∈(1,e)时,g(x)>e;当x∈(e,+∞)时,g(x)>e;
故a∈(e,+∞);x1∈(1,e),x2∈(e,+∞);
对于任意a1,a2∈(e,+∞),不妨设a1>a2,
则g(x1)=g(x2)=a1,g(y1)=g(y2)=a2;
其中1<x1<e<x2,1<y1<e<y2,
则由g(x)在(1,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数知,
x1<y1,x2>y2,
故>
;
故随a的增大而增大.
已知函数f(x)满足,当x∈[0,1],f(x)=x,若在区间(-1,1]内g(x)=f(x)-mx-m有两个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:当x∈(-1,0]时,x+1∈(0,1],=
在同一坐标系内画出y=f(x),y=mx+m的图象.
动直线y=mx+m过定点(-1,0),当再过(1,1)时,斜率m=,
由图象可知当时,两图象有两个不同的交点,从而g(x)=f(x)-mx-m有两个不同的零点,
故选D
函数f(x)=-log2x+1的零点所在区间为( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=-log2x+1在定义域(0,+∞)上单调递减,
∴f(2)=1>0,f(4)=-<0,
∴根据根的存在性定理得f(x)=-log2x+1的零点所在的一个区间是(2,4),
故选:C.
已知函数f(x)=有一个零点,求a的值.
正确答案
解:①a=0时,
f(x)=,有一个零点,符合题意;
②a≠0时,
f(x)=有一个零点,
等价于ax2+3x+1=0有一个实根,
∴△=9-4a=0,解得:a=,
综上:a=0或a=.
解析
解:①a=0时,
f(x)=,有一个零点,符合题意;
②a≠0时,
f(x)=有一个零点,
等价于ax2+3x+1=0有一个实根,
∴△=9-4a=0,解得:a=,
综上:a=0或a=.
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