- 函数的应用
- 共9606题
函数f(x)=3x+x在下列哪个区间内有零点( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=3x+x
∴f(-2)=-<0
∴f(-1)=-<0,
f(0)=1>0,
∴f(-1)f(0)<0
∴函数的零点在[-1,0]上
故选B.
函数f(x)=2x+x-4的零点所在的一个区间是( )
正确答案
解析
解:对于连续函数f(x)=2x+x-4,由于f(1)=-1<0,f(2)=2>0,故函数f(x)=2x+x-4的零点所在的一个区间是(1,2),
故选B.
已知函数f(x)满足f(x)=2f(),当x∈[1,3],f(x)=lnx,若在区间[
,3]内,函数g(x)=f(x)-ax与x轴有3个不同的交点,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax,有三个不同的零点,
①a>0若x∈[1,3]时,f(x)=lnx,可得g(x)=lnx-ax,(x>0)
g′(x)=-a=
,
若g′(x)<0,可得x>,g(x)为减函数,
若g′(x)>0,可得x<,g(x)为增函数,
此时g(x)必须在[1,3]上有两个交点,
∴,解得,
≤a<
①
设 <x<1,可得1<
<3,
∴f(x)=2f( )=2ln
,此时g(x)=-2lnx-ax,
g′(x)=-,
若g′(x)>0,可得x<-<0,g(x)为增函数
若g′(x)<0,可得x>-,g(x)为减函数,
在[,1]上有一个交点,则
,解得0<a≤6ln3②
综上①②可得 ≤a<
;
②若a<0,对于x∈[1,3]时,g(x)=lnx-ax>0,没有零点,不满足在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax,有三个不同的零点,
③a=0,显然只有一解,舍去
综上:≤a<
.
故选C.
若函数f(x)=x3+x2-ax在区间(1,+∞)上单调递增,且在区间(1,2)上有零点,则实数a的取值范围是______.
正确答案
<a≤3
解析
解:∵函数f(x)=x3+x2-ax,
∴f′(x)=x2+2x-a,
∵对称轴x=-1,f′(1)=3-a≥0,
∴a≤3,
∵在区间(1,2)上有零点,
∴f(1)f(2)<0,
∴<a<
.
∴实数a的取值范围是<a≤3,
故答案为:<a≤3
函数f(x)=ax+||-
在(0,1)上有两个不同的零点,则实数a的取值范围是______.
正确答案
0<a<
解析
解:由f(x)=ax+||-
=0,
得ax=-||+
,
设函数y=ax和y=-||+
,
作出函数y=-||+
,在(0,1)上的图象如图:
若a>1,则函数y=ax和y=-||+
两个图象没有公共点,不成立.
若0<a<1,则函数y=ax单调递减,y=-||+
在(0,1)上的最大值为
,
要使两个图象有两个不同的公共点,
则当x=时,满足
,
即,
即a,
此时0<a<,
故答案为:0<a<.
二次函数f(x)=2x2+bx-3(b∈R)零点的个数是( )
正确答案
解析
解:∵二次函数f(x)=2x2+bx-3的判别式△=b2+24>0,
故二次函数f(x)=2x2+bx-3的零点个数为2,
故选:C.
已知函数 f(x)=x2-
(x∈R),g(x)=lg
(-3<x<3)
(1)分别判断函数f(x)和g(x)的奇偶性;
(2)设函数h(x)=f(x)+g(x),问:函数h(x)在区间(-2,2)上是否有零点?请说明理由.
正确答案
解:(1)知f(x),g(x)的定义域关于原点对称,
∵f(x)=x2-
,
∴f(-x)=(-x)2-
=
x2-
=f(x),
∴函数f(x)为偶函数.
∵g(x)=lg,∴g(-x)=lg
=-lg
=-f(x),
∴函数g(x)为奇函数.
(2)函数h(x)=f(x)+g(x),
∴h(0)=f(0)+g(0)=-+lg1=-
<0,
h(-2)=f(-2)+g(-2)=+lg5=
>0,
∴函数h(x)在区间(-2,0)上有零点.
从而函数h(x)在区间(-2,0)上有零点.
解析
解:(1)知f(x),g(x)的定义域关于原点对称,
∵f(x)=x2-
,
∴f(-x)=(-x)2-
=
x2-
=f(x),
∴函数f(x)为偶函数.
∵g(x)=lg,∴g(-x)=lg
=-lg
=-f(x),
∴函数g(x)为奇函数.
(2)函数h(x)=f(x)+g(x),
∴h(0)=f(0)+g(0)=-+lg1=-
<0,
h(-2)=f(-2)+g(-2)=+lg5=
>0,
∴函数h(x)在区间(-2,0)上有零点.
从而函数h(x)在区间(-2,0)上有零点.
定义域为R的函数f(x)=,若函数h(x)=f2(x)+bf(x)+
有五个不同的零点x1,x2,x3,x4,x5,则x12+x22+x32+x42+x52的值为( )
正确答案
解析
解:①若x=1,f(x)=1,故12+b+=0,b=-
;
②若x≠1,f(x)=,方程f2(x)+bf(x)+
=0可化为(
-1)•(
-
)=0,
∴=1或
=
,
解=1得:x=0或x=2;解
=
得:x=-2或x=4;
∴x12+x22+x32+x42+x52=12+02+22+(-2)2+42=25.
故选:C.
设函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)+a有三个零点x1,x2,x3,则x12+x22+x32=( )
正确答案
解析
解:如右图为函数f(x)=
的图象,
函数g(x)=f(x)+a有三个零点可转化为方程
f(x)=-a有三个不同的根,
则由图象可知,a=-1,
则x1,x2,x3分别为0,1,2;
故x12+x22+x32=5,
故选B.
函数f(x)=x3-6x2+9x-10=0的零点个数是( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=x3-6x2+9x-10=0,∴f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3).
令f′(x)=0,求得 x=1,或 x=3.
再根据导数的符号可得函数的增区间为(-∞,1)、(3,+∞),减区间为(1,3),
故函数的极大值为f(1)=-6<0,极小值为f(3)=-10<0,
故三次函数f(x)=x3-6x2+9x-10=0的零点个数是1,
故选:C.
已知函数f(x)=a(1-2|x-|),a为常数且a>0,
(Ⅰ)求函数f(x)的图象与x轴围成的三角形的面积;
(Ⅱ)若x0满足f(f(x0))=x0,且f(x0)≠x0,则称x0为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围.
正确答案
解:(I)由题,函数f(x)的图象与x轴交于(0,0),(1,0),且有最大值为a,
故所求即为 a------(4分)
(Ⅱ)分类讨论如下:
(1)当0<a<时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x只有一个解x=0,又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
(2)当a=时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x有解集{x|x≤},
又当x≤时,f(x)=x,故{x|x≤
}中的所有点都不是二阶周期点.
(3)当a>时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x有四个解0,,
,
,
又f(0)=0,f()=
,
f()≠
,f(
)≠
,
故只有,
是f(x)的二阶周期点,
综上所述,所求a的取值范围为a>------(12分)
解析
解:(I)由题,函数f(x)的图象与x轴交于(0,0),(1,0),且有最大值为a,
故所求即为 a------(4分)
(Ⅱ)分类讨论如下:
(1)当0<a<时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x只有一个解x=0,又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
(2)当a=时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x有解集{x|x≤},
又当x≤时,f(x)=x,故{x|x≤
}中的所有点都不是二阶周期点.
(3)当a>时,有f(f(x))=
,
所以f(f(x))=x有四个解0,,
,
,
又f(0)=0,f()=
,
f()≠
,f(
)≠
,
故只有,
是f(x)的二阶周期点,
综上所述,所求a的取值范围为a>------(12分)
指数方程22x+1-9•2x+4=0的解集是( )
正确答案
解析
解:由22x+1-9•2x+4=0得2•(2x)2-9•2x+4=0,
设t=2x,则t>0,
则方程等价为2•t2-9•t+4=0,
即(t-4)(2t-1)=0,
解得t=4,或t=,
由2x=4得x=2,
由2x=得x=-1,
即方程的解集为{-1,2},
故选:D
设f(x)=ex,g(x)=ax2+bx+c.
(Ⅰ).
(i)求g(x)的表达式;
(ii)令h(x)=f(x)-g(x),证明:函数h(x)恰有一个零点;
(Ⅱ)求证:.
正确答案
解:( I)( i)∵
∴,解得
.
∴g(x)=+x+1
( ii)由( i)知,
所以h‘(x)=ex-x-1.…(5分)
设l(x)=ex-x-1,则l'(x)=ex-1.令l'(x)=0可得x=0.
当x<0时,l'(x)<0,当x>0时,l'(x)>0.
所以l(x)在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,
所以x=0时,l(x)有极小值l(0),也就是最小值为0,
所以l(x)≥0
所以h'(x)≥0,故h(x)是R上的增函数.
又h(0)=0,所以h(x)有一个零点0,
假设h(x)不只一个零点,不妨设h(x)有两个零点,分别为x1,x2且x1<x2.
则h(x1)=0,h(x2)=0,从而h(x1)=h(x2),
又h(x)是R上的增函数,且x1<x2,所以h(x1)<h(x2)
这与h(x1)=h(x2)相矛盾,所以假设不成立,
所以h(x)只有一个零点0,
( II)证明:由( I)得ex≥x+1,当x>-1时,有ln(x+1)≤x,
当且仅当x=0时取等号,
因此,
,
,…,
.
=
∴,
∴(1)(1
)(1
)…(1
)
=
=
故:.
解析
解:( I)( i)∵
∴,解得
.
∴g(x)=+x+1
( ii)由( i)知,
所以h‘(x)=ex-x-1.…(5分)
设l(x)=ex-x-1,则l'(x)=ex-1.令l'(x)=0可得x=0.
当x<0时,l'(x)<0,当x>0时,l'(x)>0.
所以l(x)在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,
所以x=0时,l(x)有极小值l(0),也就是最小值为0,
所以l(x)≥0
所以h'(x)≥0,故h(x)是R上的增函数.
又h(0)=0,所以h(x)有一个零点0,
假设h(x)不只一个零点,不妨设h(x)有两个零点,分别为x1,x2且x1<x2.
则h(x1)=0,h(x2)=0,从而h(x1)=h(x2),
又h(x)是R上的增函数,且x1<x2,所以h(x1)<h(x2)
这与h(x1)=h(x2)相矛盾,所以假设不成立,
所以h(x)只有一个零点0,
( II)证明:由( I)得ex≥x+1,当x>-1时,有ln(x+1)≤x,
当且仅当x=0时取等号,
因此,
,
,…,
.
=
∴,
∴(1)(1
)(1
)…(1
)
=
=
故:.
函数f(x)=2x2-4x-3的零点个数为______.
正确答案
2
解析
解:函数f(x)=2x2-4x-3的零点即为2x2-4x-3=0的根,
因为△=(-4)2+4×3×2=40>0.
所以该二次方程有两个不相等的实数根,
所以函数f(x)=2x2-4x-3有2个零点.
故答案为2
函数y=2(x-1)sinπx-1(-2≤x≤4)的所有零点之和等于______.
正确答案
4
解析
解:由f(x)=2(x-1)sinπx-1=0(-2≤x≤4)
可得sinπx=,
令g(x)=sinπx,h(x)=,(-2≤x≤4)
如图示:
则g(x),h(x)都是关于(1,0)点对称的函数
故交点关于(1,0)对称
又根据函数图象可知,函数g(x)与h(x)有4个交点,分别记为A,B,C,D
则xA+xB+xC+xD=4
故答案为:4
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