- 函数的应用
- 共9606题
已知函数f(x)=,试利用基本初等函数的图象,判断f(x)有几个零点,并利用零点存在性定理确定各零点所在的区间(各区间长度不超过1).
正确答案
解:由f(x)=0,得x-1=-x2+2,令g(x)=x-1,m(x)=-
x2+2,
分别画出它们的图象如图,其中抛物线的顶点坐标为(0,2),与x轴的交点为(-2,0)、(2,0),g(x)与m(x)的图象有3个交点,
从而函数f(x)有3个零点.
由f(x)的解析式知x≠0,f(x)的图象在(-∞,0)和(0,+∞)上分别是连续不断的曲线,
且f(-3)=,f(-2)=-
,f(
)=
,f(1)=
<0,f(2)=
>0,
即f(-3)f(-2)<0,f()f(1)<0,f(1)f(2)<0,
∴3个零点分别在区间(-3,-2),(,1),(1,2),
解析
解:由f(x)=0,得x-1=-x2+2,令g(x)=x-1,m(x)=-
x2+2,
分别画出它们的图象如图,其中抛物线的顶点坐标为(0,2),与x轴的交点为(-2,0)、(2,0),g(x)与m(x)的图象有3个交点,
从而函数f(x)有3个零点.
由f(x)的解析式知x≠0,f(x)的图象在(-∞,0)和(0,+∞)上分别是连续不断的曲线,
且f(-3)=,f(-2)=-
,f(
)=
,f(1)=
<0,f(2)=
>0,
即f(-3)f(-2)<0,f()f(1)<0,f(1)f(2)<0,
∴3个零点分别在区间(-3,-2),(,1),(1,2),
函数f(x)=的零点个数为______.
正确答案
2
解析
解:由题意得,或
,
解得x=1或x=0,
所以函数f(x)的零点个数是2,
故答案为:2.
若函数f(x)对任意x∈R都满足f(2+x)=f(2-x)且f(x)=0有5个实数根,则这5个实根的和为( )
正确答案
解析
解:由f(2+x)=f(2-x)得函数f(x)关于x=2对称,
若f(x)=0有5个实数根,则必有一个根为x=2,另外四个根关于x=2对称,
即对称的两个根之和为4,
则这5个实根的和4+4+2=10,
故选:C.
(2015秋•洛阳期末)已知函数f(x)=a(x2-x-1)e-x+m,(x∈R,a>0).
(1)当a=1时,f(x)有三个零点,求实数m的取值范围;
(2)若对任意x1,x2∈[0,4]均有f(x2)-1<f(x1)<f(x2)+1成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)当a=1时,f(x)=(x2-x-1)e-x+m
f′(x)=-x(x-3)e-x,
令f′(x)=0,
∵a>0,∴x1=0,x2=3,
f′(x)>0,得0<x<3; f′(x)<0,得x<0或x>3,
f(x)在(-∞,0]上为减函数,在[0,3]上为增函数,在[3,+∞)上为减函数;
∴函数f(x)极大值f(3)=5e-3,极小值为f(0)=-1,
∵f(x)有三个零点,
∴-1<-m<5e-3,
∴-5e-3<m<1;
(2)由(1)知,f(x)在[0,3]上为增函数,在[3,4]上为减函数,
∴函数f(x)在[0,4]上有极大值f(3)=5ae-3,也是最大值,
又∵f(0)=-a<0,f(4)=11ae-4>0,
∴f(0)<f(4),
∴f(x)在[0,4]上的最小值为-a,
∴要使得函数f(x)对任意x1,x2∈[0,4]均有f(x2)-1<f(x1)<f(x2)+1,即有|f(x1)-f(x2)|<1成立,
只需|f(3)-f(0)|<1即可,∴5ae-3+a<1,
∵a>0,∴0<a<.
解析
解:(1)当a=1时,f(x)=(x2-x-1)e-x+m
f′(x)=-x(x-3)e-x,
令f′(x)=0,
∵a>0,∴x1=0,x2=3,
f′(x)>0,得0<x<3; f′(x)<0,得x<0或x>3,
f(x)在(-∞,0]上为减函数,在[0,3]上为增函数,在[3,+∞)上为减函数;
∴函数f(x)极大值f(3)=5e-3,极小值为f(0)=-1,
∵f(x)有三个零点,
∴-1<-m<5e-3,
∴-5e-3<m<1;
(2)由(1)知,f(x)在[0,3]上为增函数,在[3,4]上为减函数,
∴函数f(x)在[0,4]上有极大值f(3)=5ae-3,也是最大值,
又∵f(0)=-a<0,f(4)=11ae-4>0,
∴f(0)<f(4),
∴f(x)在[0,4]上的最小值为-a,
∴要使得函数f(x)对任意x1,x2∈[0,4]均有f(x2)-1<f(x1)<f(x2)+1,即有|f(x1)-f(x2)|<1成立,
只需|f(3)-f(0)|<1即可,∴5ae-3+a<1,
∵a>0,∴0<a<.
定义在(1,+∞)上的函数f(x)满足下列两个条件:(1)对任意的x∈(1,+∞)恒有f(2x)=2f(x)成立; (2)当x∈(1,2]时,f(x)=2-x;记函数g(x)=f(x)-k(x-1),若函数g(x)恰有两个零点,则实数k的取值范围是( )
正确答案
解析
解:因为对任意的x∈(1,+∞)恒有f(2x)=2f(x)成立,且当x∈(1,2]时,f(x)=2-x
所以f(x)=-x+2b,x∈(b,2b].
由题意得f(x)=k(x-1)的函数图象是过定点(1,0)的直线,
如图所示红色的直线与线段AB相交即可(可以与B点重合但不能与A点重合)
所以可得k的范围为
故选C.
已知函数f(x)=-k|x|({k∈R})有三个不同的零点,则实数k的取值范围是( )
正确答案
解析
解:如图,
函数f(x)=
-k|x|的零点,就是方程
-k|x|=0的根,
也就是函数与函数
图象交点的横坐标.
若k=0,则y=k|x|=0,函数与y=0无交点;
若k<0,则当x>0时,y=kx与无交点,不合题意;
当k>0时,y=kx与右支有一个交点,
再由,得kx2+2kx+1=0,由△=4k2-4k=0,得k=1.
由图可知,当k>1时y=-kx与左支有两个交点.
∴使函数f(x)=-k|x|({k∈R})有三个不同的零点的实数k的取值范围是(1,+∞).
故选:C.
函数f(x)=sinxsin(+x)-x的零点的个数为( )
正确答案
解析
解:f(x)=sin2x-x,
令y=sin2x,y=x,
画出函数的图象,如图示:
,
图象有1个交点,
故函数f(x)有1个零点,
故选:B.
若函数y=ax2-x-1只有一个零点,求a的取值范围.
正确答案
解:∵函数y=ax2-x-1仅有一个零点
∴1°当a=0时,y=-x-1有一个零点x=-1,
∴a=0符合题意;
2°当a≠0时,y=ax2-x-1的图象与x轴只有一个交点,
∴△=(-1)2+4a=0,解得a=-,
综上a=0或a=-,
解析
解:∵函数y=ax2-x-1仅有一个零点
∴1°当a=0时,y=-x-1有一个零点x=-1,
∴a=0符合题意;
2°当a≠0时,y=ax2-x-1的图象与x轴只有一个交点,
∴△=(-1)2+4a=0,解得a=-,
综上a=0或a=-,
已知函数f(x)=x2+(m-2)x-5-m有两个小于2的零点,则实数m的取值范围( )
正确答案
解析
解:函数f(x)=x2+(m-2)x-5-m有两个小于2的零点,等价于方程的两个根都小于2,
即,
解得m>5,
故选:A.
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且ac<0,则函数零点有______个.
正确答案
2
解析
解:∵ac<0,∴△=b2-4ac>0,
∴对应方程ax2+bx+c=0有两个不等实根,
故所求二次函数与x轴有两个交点,函数零点有2个.
故答案为:2.
若函数f(x)=mx2+(m-1)x+m有零点,则实数m的取值范围______.
正确答案
解析
解:①若m=0,则f(x)=-x,
它的零点为0∉,
故m=0符合题意,
②若m≠0,
函数f(x)=mx2+(m-1)x+m有零点,
必有△=(m-1)2-4m2≥0⇒-1≤m≤,且m≠0,
综上实数m的取值范围为:
故答案为:.
函数f(x)=3x|x|-1的零点个数为______•
正确答案
2
解析
解:由f(x)=3x|
x|-1=0,
得|x|=3-x,
分别作出函数y=|x|与y=3-x的图象,如图:
由图象可知两个函数的交点个数为2个,
即函数f(x)=3x|x|-1的零点个数为2.
故答案为:2.
若函数f(x)=ax+1-2a在[-1,1]上存在x0,使f(x0)=0(x0≠±1),则a的取值范围是______.
正确答案
(,1)
解析
解:由函数零点的判定定理可得f(-1)f(1)<0,即 (1-3a)(1-a)<0,解得 <a<1,故a的取值范围是(
,1),
故答案为 .
若关于x的方程x4+ax3+ax2+ax+1=0有实数根,则实数a的取值范围为( )
正确答案
解析
解:根据关于x的方程x4+ax3+ax2+ax+1=0有实数根,可得x≠0,
两边同时除以x2,得x2++a(x+
)+a=0 ①,
设y=x+,则|y|=|x|+
≥2,①变为 y2-2+ay+a=0有根.
分离变量得a==
+1-y,在y≥2,或y≤-2时,函数a=
=
+1-y是减函数,
当y=2时,a=-;当y=-2时,a=2.
∴a≤-,或a≥2,则实数a的取值范围为
,
故选B.
(1)解关于x的方程:log5(x+1)-log(x-3)=1
(2)关于x的方程()x=
有负根,求a的取值范围.
正确答案
解:(1)原方程化为 log5(x+1)+log5(x-3)=log55,从而(x+1)(x-3)=5
解得 x=-2或x=4∵原方程必须满足
∴x=-2不合题意,故方程的解为x=4
(2)设方程的负根为x0(x0<0),则有
∴a满足条件
解得 故实数a的取值范围为(
,5)
解析
解:(1)原方程化为 log5(x+1)+log5(x-3)=log55,从而(x+1)(x-3)=5
解得 x=-2或x=4∵原方程必须满足
∴x=-2不合题意,故方程的解为x=4
(2)设方程的负根为x0(x0<0),则有
∴a满足条件
解得 故实数a的取值范围为(
,5)
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