- 函数的应用
- 共9606题
已知f(x)=3ax+1-2a在[-1,1]上存在x0(x0≠±1),使得f(x0)=0,则a的取值范围是______.
正确答案
由题意可得,函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)上存在x0,使得f(x0)=0,由于函数是一个一次函数,
∴f(1)f(-1)<0,
即 (a+1)(1-5a)<0,即(a+1)(5a-1)>0,解得 a<-1,或 a>,
故答案为(-∞,-1)∪(,+∞).
已知函数f(x)=logax-x+b(a≥0,且a≠1),当<a<
且3<b<4时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N+,则n=______.
正确答案
∵函数f(x)=logax-x+b(a≥0,且a≠1),当<a<
时,函数f(x)单调递减.
∵当<a<
且3<b<4时,f(2)=lo
-2+b>lo
-2+b=b-3>0;
f(3)=lo-3+b<lo
-3+b=b-4<0.
∴f(2)f(3)<0.
由函数零点的判定定理及其单调性可知:函数f(x)的零点x0∈(2,3).
因此n=2.
故答案为2
已知A,B,C是直线l上的不同的三点,O是直线外一点,向量,
,
满足
-(
x2+1)•
-[ln(2+3x)-y]•
=
,记y=f(x).
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)若关于x的方程f(x)=2x+b在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.
正确答案
(1)=(
x2+1)•
+[ln(2+3x)-y]•
∵A,B,C三点共线,
∴x2+1+ln(2+3x)-y=1∴y=
x2+ln(2+3x)
(2)方程f(x)=2x+b即x2-2x+ln(2+3x)=b
令ϕ(x)=x2-2x+ln(2+3x),
∴ϕ′(x)=+3x-2=
=
当x∈(0,)时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,
当x∈(,1)时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,
∴φ(x)有极小值为ϕ()=ln3-
即为最小值.
又φ(0)=ln2,ϕ(1)=ln5-,又ln5-
-ln2
=ln=
ln
>
ln
>0∴ln5-
>ln2.
∴要使原方程在[0,1]上恰有两个不同实根,必须使ln3-<b≤ln2.
已知函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.
正确答案
(1)f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)
f′(x)=+2x-10=
=
令f'(x)=0,得x=1,x=3.f'(x)和f(x)随x的变化情况如下:
f(x)的增区间是(-1,1),(3,+∞);减区间是(1,3).
(2)由(1)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.
∴f(x)极大=f(1)=16ln2-9,f(x)极小=f(3)=32ln2-21.
又x→-1+时,f(x)→-∞;x→+∞时,f(x)→+∞;
可据此画出函数y=f(x)的草图(如图),由图可知,
当直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点时,
当且仅当f(3)<b<f(1),
故b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9)
若关于x的一元二次方程kx2-2x-1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是______.
正确答案
依题意列方程组
解得k>-1且k≠0.
故答案为:k>-1且k≠0.
已知函数f(x)=x2-alnx,g(x)=x-a.
(1)若a∈R,求函数f(x)的极值;
(2)若函数f(x)在(1,2)上是增函数,g(x)在(0,1)上为减函数,求f(x),g(x)的表达式;
(3)对于(2)中的f(x),g(x),求证:当x>0时,方程f(x)=g(x)+2有唯-解.
正确答案
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),函数的导数为f′(x)=2x-,
①若a≤0,f'(x)>0横成立,此时函数f(x)单调递增,无极值.
②若a>0,则由f′(x)=2x-=
>0,解得x>
,此时函数f(x)单调递增.
由f′(x)=<0,解得0<x<
,此时函数f(x)单调递减.
所以当x=时,函数f(x)取得极小值f(
)=
a(1-lna+ln2).
综上,若a≤0,函数f(x)无极值.
若a>0,函数f(x)取得极小值f()=
a(1-lna+ln2).
(2)若函数f(x)在(1,2)上是增函数,则f′(x)=≥0恒成立,
即a≤2x2在(1,2)上恒成立,所以a≤2.
又g′(x)=1-,要使g(x)在(0,1)上为减函数,
则g′(x)=1-≤0在(0,1)上恒成立,
即a≥2在(0,1)上恒成立,所以a≥2.
综上a=2.
(3)由f(x)=g(x)+2得f(x)-g(x)-2=0,设h(x)=f(x)-g(x)-2=x2-2lnx-x+2-2,
则h′(x)=2x--1+
,由h′(x)=2x-
-1+
>0且x>0,得(
-1)(2x
+2x+
+2)>0,
解得x>1,此时函数h(x)单调递增.
由h'(x)<0,解的0<x<1.此时函数h(x)单调递减.
所以函数h(x)在x=1处取得极小值同时也是最小值h(0)=0,
当x>0时,且x≠1时,h(x)>0,所以h(x)=0在(0,+∞)上只有一个解,即当x>0时,方程f(x)=g(x)+2有唯-解.
若方程x3+bx2+cx+d=0的三根为1,-1,,则c=?
正确答案
∵方程x3+bx2+cx+d=0的三根为1,-1,,
∴方程x3+bx2+cx+d=0可化为(x-1)(x+1)(x-)=0
即x3-x2-x+
=0
故c=1
解方程:3x2+15x+2=2.
正确答案
把方程整理得:3(x2+5x+1)+2 -5=0,
设y=,原方程就化为3y2+2y-5=0,
(y-1)(3y+5)=0,
解得y=1或y=--,
经检验y=1是原方程的解.
∴x2+5x+1=1,
解x=0或-5,
∴原方程的解为x1=0,x2=-5.
方程x2+x-1=0的解可视为函数y=x+
的图像与函数y=
的图像交点的横坐标,若x4+ax-4=0的各个实根x1,x2,…,xk(k≤4)所对应的点(xi,
)(i=1,2,…,k)均在直线y=x的同侧,则实数a的取值范围是( )。
正确答案
用二分法求方程x2=2的正实根的近似解(精确度0.001)时,如果我们选取初始区间是[1.4,1.5],则要达到精确度要求至少需要计算的次数是________.
正确答案
7
试题分析:给定精确度,用二分法求函数的零点近似值的步骤如下:
1、确定区间,验证
,给定精确度
;2、求区间
的中点
;
3、计算:(1)若 则
就是函数的零点;(2)若
, 则令
,(此时零点
);(3)若
, 则令
,(此时零点
);
4、判断是否达到精确度:即若
,则得到零点零点值
(或
);否则重复步骤2~4.
由此步骤可得,要达到精确度要求至少需要计算的次数是.
设函数则函数
的零点个数为 个.
正确答案
3
试题分析:令,得
,∴函数
的零点个数,即为函数
与函数
的图象的交点个数,在同一坐标系中画出函数
与函数
的图象,如图所示,
由图象知函数与函数
的图象在
上有一个交点,在
上,
=
=
,∵
,
,∴在
上函数
与函数
的图象有一个交点.∵1是
的一个零点,∴函数
有3个零点.
若方程的一根在区间
上,另一根在区间
上,则实数
的范围 .
正确答案
试题分析:设,若方程
的一根在区间
上,
另一根在区间上,故
某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为千元,设该容器的建造费用为千元.
(Ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;
(Ⅱ)求该容器的建造费用最小时的.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)当时,建造费用最小时当时,建造费用最小时.
试题分析:(Ⅰ)由圆柱和球的体积的表达式,得到l和r的关系.再由圆柱和球的表面积公式建立关系式,将表达式中的l用r表示.并注意到写定义域时,利用l≥2r,求出自变量r的范围;(Ⅱ)用导数的知识解决,注意到定义域的限制,在区间(0,2]中,极值未必存在,将极值点在区间内和在区间外进行分类讨论.
试题解析:(I)设容器的容积为V,由题意知
故
由于因此 .3分
所以建造费用
因此 ..5分
(II)由(I)得
由于 当
令;所以 .7分
(1)当时,
所以是函数y的极小值点,也是最小值点。 .10分
(2)当即时, 当函数单调递减,
所以r=2是函数y的最小值点,
综上所述,当时,建造费用最小时
当时,建造费用最小时 13分
若(其中
为整数),则称
为离实数
最近的整数,记作
,即
.设集合
,
,其中
,若集合
的元素恰有三个,则
的取值范围为 .
正确答案
.
试题分析:作出函数和
的图像,由图像可知它们恰有三个交点时有两个临界位置:分别为过点
.把
和
分别代入
,得
分别解得
故当
时,函数
和
的图像恰有三个交点,从而集合
的元素恰有三个.
如图放置的边长为的正三角形
沿
轴滚动.设顶点
的纵坐标与横坐标的函数关系式是
,记
的最小正周期为
;
在其两个相邻零点间的图象与
轴所围区域的面积记为
,则
___▲___.
正确答案
①②④
略
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