- 函数的应用
- 共9606题
函数f(x)=4-4x-ex(e为自然对数的底)的零点所在的区间为( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=4-4x-ex单调递减
又∵f(0)=3>0,f(1)=-e<0
由函数 的零点判断定理可知,函数f(x)的零点在区间(0,1)
故选B
利用计算器,列出自变量和函数值的对应值如下表:
那么方程2x=x+3的一个根位于下列哪个区间( )
正确答案
解析
解:令f(x)=x+3-2x,则有 f(2.2)=5.2-4.6=0.6>0,f(2.6)=5.6-6.06=0.46<0,
∴f(2.2)•f(2.6)<0,故函数 f(x)=x+3-2x 的零点所在的区间为(2.2,2.6),即方程2x=x+3的一个根所在的区间为(2.2,2.6),
故选D.
函数f(x)=x3-16x的某个零点所在的一个区间是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=x3-16x=x(x+4)(x-4)
则f(x)=0有三个根,分别为-4,0,4
则f(x)=x3-16x有三个零点分别为-4,0,4
故选B
已知函数f(x)=2sin(2x+)-a-1,x∈[-
,
]有两个零点,则a的取值范围是______.
正确答案
[0,1)
解析
解:∵x∈[-,
],
∴2x+∈[0,
],
∴sin(2x+)∈[
,
],
令z=2x+,y=a+1,
在同一直角坐标系中作出y=2sinz(z∈[0,])与y=a+1的图象,
如图示:
,
由图象得:1≤a+1<2,
∴0≤a<1,
故答案为:[0,1).
已知函数f(x)=x2+(2a-1)x+6+a2有两个零点m,n,且m>2,n>2,求实数a的取值范围.
正确答案
解:函数f(x)=x2+(2a-1)x+6+a2有两个零点m,n,且m>2,n>2,等价于方程的两个根都大于2,
即,
解得a≤-5.75,
故实数m的取值范围为(-∞,-5.75].
解析
解:函数f(x)=x2+(2a-1)x+6+a2有两个零点m,n,且m>2,n>2,等价于方程的两个根都大于2,
即,
解得a≤-5.75,
故实数m的取值范围为(-∞,-5.75].
已知函数f(x)=a0x4+a1x3+a2x2+a3x+a4(a0,a1,a2,a3,a4∈R,且a0≠0)的四个零点构成公差为d的等差数列,则f′(x)的所有零点中最大值与最小值之差为______.
正确答案
|d|
解析
解:设函数f(x)的四个零点构成公差为d的等差数列为:
t+3,t+1,t-1,t-3,公差d=2,
f(x)=(x-t-3)(x-t-1)(x-t+1)(x-t+3),
用平方差公式:
f(x)=[(x-t)2-1][(x-t)2-9],
令g(x)=(x-t)2-1,h(x)=(x-t)2-9,
f′(x)=g′(x)h(x)+g(x)h′(x),
整理得:f′(x)=4(x-t)(x2-2tx+t2-5),
令f′(x)=0,解得:x=t-,t,t+
,
∴零点的最大值与最小值的差是;2=
|d|,
故答案为:|d|.
已知连续不断函数f(x)=cosx-x,x∈(0,),g(x)=sinx+x-
,x∈(0,
),h(x)=xsinx+x-
,x∈(0,
)
(1)证明:函数f(x)在区间(0,)上有且只有一个零点;
(2)现已知函数g(x),h(x)在(0,)上单调递增,且都只有一个零点(不必证明),记三个函数f(x),g(x),h(x)的零点分别为x1,x2,x3.
求证:①x1+x2=;
②判断x2与x3的大小,并证明你的结论.
正确答案
解:(1)先证明f(x)在区间(0,)上有零点:由于f(0)=1>0,f(
)=-
,
由零点存在性定理知f(x)在区间(0,)上有零点,
再证明f(x)在(0,)上是单调递减函数:
设0<x1<x2,
f(x1)-f(x2)=(cosxx-x1)-(cosx2-x2)=(cosx1-cosx2)-(x1-x2)
由于y=cosx在(0,)上递减,
所以cosx1-cosx2>0又-(x1-x2)>0
从而f(x1)>f(x2),
即f(x)在(0,)上是单调递减函数.
故函数f(x)在(0,)有且只有一个零点,
(2)Ⅰ)因为x2是g(x)的零点,所以有sinx2+x2=0,
将其变形为:cos(-x2)-(
-x2)=0,即f(
-x2)=0,
从而有f(-x2)=f(x1)=0,
又因为-x2,x1∈(0,
),且由(1)的结论f(x)
在(0,)上有唯一零点,
从而有-x2=x1,x1+x2=
,
Ⅱ)判断x2<x3,证明如下:由于h(0)=<0,h(1)=sin1=1-
>sin
=
+1
,
由零点存在性定理和已知得0<x3<1,
从而有 0=x3sinx3+x3<sinx3+x3
=g(x3),g(x2)=0
所以有g(x2)<g(x3),
又由已知g(x)在(0,)上单调递增,所以x2<x3.
解析
解:(1)先证明f(x)在区间(0,)上有零点:由于f(0)=1>0,f(
)=-
,
由零点存在性定理知f(x)在区间(0,)上有零点,
再证明f(x)在(0,)上是单调递减函数:
设0<x1<x2,
f(x1)-f(x2)=(cosxx-x1)-(cosx2-x2)=(cosx1-cosx2)-(x1-x2)
由于y=cosx在(0,)上递减,
所以cosx1-cosx2>0又-(x1-x2)>0
从而f(x1)>f(x2),
即f(x)在(0,)上是单调递减函数.
故函数f(x)在(0,)有且只有一个零点,
(2)Ⅰ)因为x2是g(x)的零点,所以有sinx2+x2=0,
将其变形为:cos(-x2)-(
-x2)=0,即f(
-x2)=0,
从而有f(-x2)=f(x1)=0,
又因为-x2,x1∈(0,
),且由(1)的结论f(x)
在(0,)上有唯一零点,
从而有-x2=x1,x1+x2=
,
Ⅱ)判断x2<x3,证明如下:由于h(0)=<0,h(1)=sin1=1-
>sin
=
+1
,
由零点存在性定理和已知得0<x3<1,
从而有 0=x3sinx3+x3<sinx3+x3
=g(x3),g(x2)=0
所以有g(x2)<g(x3),
又由已知g(x)在(0,)上单调递增,所以x2<x3.
已知函数f(x)=x2+(a2-1)x+(a-2)有两个零点,且一个大于1,另一个小于1,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解答:解:∵函数f(x)的两个零点一个大于1,一个小于1
∴f(1)<0,
∴1+a2-1+a-2<0
∴-2<a<1
∴实数a的取值范围是(-2,1).
故选A
已知函数g(x)=-k有且仅有两个零点,求k的取值范围.
正确答案
解:由数g(x)=-k=0得,
=k,
即-|x2-1|=log2k有两个不同的实根,
画出y=-|x2-1|的图象:
由图得,log2k<-1或log2k=0,
解得0<k<,或k=1,
故k的取值范围:{k|0<k<,或k=1}.
解析
解:由数g(x)=-k=0得,
=k,
即-|x2-1|=log2k有两个不同的实根,
画出y=-|x2-1|的图象:
由图得,log2k<-1或log2k=0,
解得0<k<,或k=1,
故k的取值范围:{k|0<k<,或k=1}.
已知函数f(x)=ex-1,g(x)=-x2-4x-3,若有f(a)=g(b),则b的取值范围是______.
正确答案
(2-,2+
)
解析
解:∵f(x)=ex-1,在R上递增
∴f(a)>-1则g(b)>-1
∴-b2-4b-3>-1即b2+4b+2<0,解得2-<b<2+
故答案为:(2-,2+
)
在下列区间中,函数f(x)=3x-x2的零点所在区间是( )
正确答案
解析
解:∵f(-1)=-1=
<0,f(0)=1-0=1>0
∴根据零点存在定理,可得函数f(x)=3x-x2的零点所在区间是(-1,0)
故选D.
已知x0是函数的零点,若0<x1<x0,则f(x1)的值满足( )
正确答案
解析
解:函数在(0,+∞)上单调递增,
∵x0是函数的零点,
∴f(x0)=0,
∵0<x1<x0,
∴f(x1)<f(x0)=0,
故选:D.
定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[-1,1]时,f(x)=x2,则函数y=f(x)-|lgx|的零点个数为______.
正确答案
10
解析
解:函数y=f(x)-|lgx|的零点个数可转化为
f(x)与|lgx|的图象交点的个数,
作f(x)与|lgx|的图象如下,
共有10个交点,
故答案为:10.
方程log4x+x=7的解所在区间是( )
正确答案
解析
解:令函数f(x)=log4x+x-7,则函数f(x)是(0,+∞)上的单调增函数,且是连续函数,
∵f(5)<0,f(6)>0,故有 f(5)f(6)<0,故函数f(x)=log4x+x-7的零点所在的区间为(5,6),
故方程log4x+x=7的解所在区间是(5,6),
故选C.
在下列区间中,函数f(x)=e-x-4x-3的零点所在的区间为( )
正确答案
解析
解:∵连续函数f(x)=e-x-4x-3,f(-)=
+2-3=
-1>0,
f(-)=
+1-3=
-2<
-2=0,
故f(-)f(-
)<0,故函数f(x)=e-x-4x-3的零点所在的区间为
,
故选B.
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