- 函数的应用
- 共9606题
判断方程+1=0在[-
,
]内是否有实数解,并说明理由。
正确答案
解:设函数f(x)=+1是定义在非零实数集上的函数,且在(-∞,0)内是减函数,在(0,+∞)内也是减函数,
而f(-)=-1<0,所以方程
+1=0在区间(-
,0)内没有实数解;
又f()=3>0,所以方程
+1=0在区间(0,
)内也没有实数解。
已知,直线
与
的交点在直线上,则
。
正确答案
0
由已知可知,可设两直线的交点为,且
为方程
,
的两个根,即为方程
的两个根。因此
,
即0。
正确答案
已知函数f(x)=2(m-1)x2-4mx+2m-1
(1)m为何值时,函数的图象与x轴有两个不同的交点;
(2)如果函数的一个零点在原点,求m的值.
正确答案
(1)函数的图象与x轴有两个不同的交点,有二次项系数 2(m-1)≠0,故m≠1,
且判别式△=16m2-8(m-1)(2m-1)=24m+3>0,故m>,
综上得:m>且m≠1.
(2)如果函数的一个零点在原点,则函数图象过原点,f(0)=2m-1=0,
∴m=.
已知函数f(x)=(ax2+x-1)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R.
(1)若a=1,求曲线f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;
(2)若a<0,求f(x)的单调区间;
(3)若a=-1,函数f(x)的图象与函数g(x)=x3+
x2+m的图象有3个不同的交点,求实数m的取值范围.
正确答案
∵f(x)=(ax2+x-1)ex,∴f′(x)=(2ax+1)ex+(ax2+x-1)ex=(ax2+2ax+x)ex,
(1)当a=1时,f(1)=e,f′(1)=4e,故切线方程为y-e=4e(x-1),
化为一般式可得4ex-y-3e=0;
(2)当a<0时,f′(x)=(ax2+2ax+x)ex=[x(ax+2a+1)]ex,
若a=-,f′(x)=-
x2ex<0,函数f(x)在R上单调递减,
若a<-,当x∈(-∞,-2-
)和(0,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x∈(-2-,0)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
若-<a<0,当x∈(-∞,0)和(-2-
,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x∈(0,-2-)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
(3)若a=-1,f(x)=(-x2+x-1)ex,可得f(x)-g(x)=(-x2+x-1)ex-x3-
x2-m,
原问题等价于f(x)-g(x)的图象与x轴有3个不同的交点,
即y=m与y=(-x2+x-1)ex-x3-
x2的图象有3个不同的交点,
构造函数F(x)=(-x2+x-1)ex-x3-
x2,
则F′(x)=(-2x+1)ex+(-x2+x-1)ex-x2-x
=(-x2-x)ex-x2-x=-x(x+1)(ex+1),令F′(x)=0,可解得x=0或-1,
且当x∈(-∞,-1)和(0,+∞)时,F′(x)<0,F(x)单调递减,
当x∈(-1,0)时,F′(x)>0,F(x)单调递增,
故函数F(x)在x=-1处取极小值F(-1)=--
,在x=0处取极大值F(0)=-1,
要满足题意只需∈(--
,-1)即可.
故实数m的取值范围为:(--
,-1)
已知二次函数f(x)=x2-ax+a(a>0,x∈R)有且只有一个零点,数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(Ⅰ)依题意,△=a2-4a=0⇒a=0或a=4
又由a>0得a=4,f(x)=x2-4x+4
∴Sn=n2-4n+4
当n=1时,a1=S1=1-4+4=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-5∴an=(6分)
(Ⅱ)∵Tn=+
+
+
++
①
∴Tn=
+
+
+
+
+
②
由①-②得Tn=
-
+2(
+
++
)-
∴Tn=-
.(12分)
观察下面的四个函数图象,指出在区间(-∞,0)内,方程fi(x)=0(i=1,2,3,4)哪个有解?请说明理由。
正确答案
解:方程f1(x)=0,f2(x)=0有解,
理由是:观察fi(x)的图象在(-∞,0)内只有f1(x)、f2(x)与x轴有交点,
所以f1(x)=0,f2(x)=0在(-∞,0)内有解。
已知函数,
.
(1)若,求证:函数
是
上的奇函数;
(2)若函数在区间
上没有零点,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)详见解析;(2).
试题分析:(1)定义域关于原点对称,将代入算得
(2)考虑用补集思想解决此问题,因为,所以函数
为单调递减函数,如果有零点,则
,得到
的取值范围,因为是求没有零点的
的取值范围,所以再求其补集.
试题解析:解:(1 )定义域为关于原点对称.
因为,
所以函数是定义在
上的奇函数
(2)是实数集
上的单调递减函数(不说明单调性扣2分)又函数
的图象不间断,在区间
恰有一个零点,有
即解之得
,故函数
在区间
没有零点时,实数
的取值范围是
14分
若实数满足:
,则
.
正确答案
据条件,是关于
的方程
的两个根,即
的两个根,所以
;
.
已知x=1是函数f(x)=x2-6x+mlnx的一个极值点.
(Ⅰ)求m;
(Ⅱ)若直线y=n与函数y=f(x)的图象有3个交点,求n的取值范围;
(Ⅲ)设g(x)=(-5-a)lnx+x2+(6-b)x+2(a>0),G(x)=f(x)+g(x),若G(x)=0有两个不同零点x1,x2,且x0=
,试探究G′(x0)值的符号.
正确答案
(Ⅰ)因为f′(x)x-6+,
所以f′(1)=1-6+m=0,解得m=5;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=x2-6x+5lnx(x>0),
所以f′(x)=x-6+=
=
,
当x∈(1,5)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(5,+∞)或x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
所以f(x)的极大值为f(1)=-6=-
,
极小值为f(5)=×25-30+5ln5=-
+5ln5,
又x→0时,f(x)→-∞,x→+∞时,f(x)→+∞,
结合图象可知:当且仅当f(5)<n<f(1)时,直线y=n与函数y=f(x)的图象有3个交点,
∴-+5ln5<n<-
;
(III)G′(x0)的符号为正.证明如下:
因为G(x)=f(x)+g(x)=x2-6x+5lnx+(-5-a)lnx+
x2+(6-b)x+2=x2+2-alnx-bx有两个零点x1,x2,
所以有,
两式相减得x22-x12-a(lnx2-lnx1)-b(x2-x1)=0,即x2+x1-b=,
于是G′(x0)=2x0--b=(x1+x2-b)-
=-
=
[ln
-
]=
[ln
-
],
①,令=t,则t>1,且G′(x0)=
(lnt-
).
设u(t)=lnt-(t>1),
则u′(t)=-
=
>0,
则u(t)=lnt-在(1,+∞)上为增函数.
而u(1)=0,所以u(t)>0,即lnt->0.
又因为a>0,x2-x1>0,所以G′(x0)>0.
②当0<x2<x1时,同理可得:G′(x0)>0.
综上所述:G′(x0)的符号为正.
若函数f(x)=x3-ax(a>0)的零点都在区间[-10,10]上,则使得方程f(x)=1000有正整数解的实数a的取值的个数为______.
正确答案
∵函数f(x)=x3-ax(a>0)的零点都在区间[-10,10]上,又f(x)=x3-ax=x(x2-a)=0,令f(x)=0,∴x=0,或x=±.
函数f(x)=x3-ax(a>0)的零点都在区间[-10,10]上,∴≤10,∴a≤100.
∵f′(x)=3x2-a,令f′(x)=0,解得 x=±.
当x<-,或 x>
时,f′(x)>0,函数f(x)是增函数.当-
<x<
时,f′(x)<0,函数f(x)是减函数.
故当x=-时,函数取得极大值为f(-
)=
≤
.
∵<1000,∴f(10)=1000-10a<1000,结合函数的单调性以及f(x)=x3-ax(a>0),
知方程f(x)=1000有正整数解在区间[10,+∞)上,此时令x3-ax=1000,可得 x2-a=.
此时有a=x2-,由于x为大于10的整数,由上知 x2-
≤100,令x=11,12,13时,不等式成立,
当x=14时,有142-=196-71
>100,故可得a的值有三个,
故答案为 3.
方程log2(a-2x)=2-x有解,则实数a的最小值为______.
正确答案
方程2-x=log2(a-2x)有解,
即方程程a=2x+22-x有解,
∵2x+22-x≥2=4
∴实数a的取值范围是[4,+∞)
故答为:4
在区间[0,π]中,三角方程cos7x=cos5x的解的个数是______.
正确答案
由方程可得 7x=5x+2kπ,或7x=-5x+2kπ,(k∈Z),
解得 x=kπ,x=kπ (k∈Z),即 x=0,
,
,
,
,
,π,共有7解.
故答案为 7.
若方程|x2-4x+3|=m有4个不相等的实数根,则实数m的取值范围是______.
正确答案
作函数y=|x2-4x+3|的图象,如图.
由图象知直线y=1与y=|x2-4x+3|的图象有三个交点,当0<m<1时,有4个交点.
故答案为:(0,1)
若关于x的不等式(2x-1)2≤ax2的解集中的整数恰有2个,则实数a的取值范围是______.
正确答案
由题知,a>0 则
ax2≥(2x-1)2
ax2-(2x-1)2≥0.
( x+2x-1)(
x-2x+1)≥0
即[( +2)x-1][(
-2)x+1]≥0
由于 +2>0,而不等式的解答中恰有两个整数解,故必有
-2<0,即必有a<4
所以不等式可变为[( +2)x-1][(2-
)x-1]≤0
解得 ≤x≤
,
又 <1,结合解集中恰有两个整数可得
≥2且
<3,
所以有2-≤
且2-
>
,
解得 >a≥
,
所以a∈[,
).
故答案为:[,
)
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