- 函数的应用
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已知函数f(x)=()x-log2x,若x0是函数y=f(x)的零点,则当0<x<x0时,函数f(x)( )
正确答案
解析
解:令函数f(x)=-
=0,
∴=
,
令g(x)=,h(x)=
,
如图示:
,
∴当0<x<x0时,g(x)>h(x),
∴当0<x<x0时,函数f(x)恒为正值.
故选:A.
函数y=log2x+4-3x零点所在的大致区间是( )
正确答案
解析
解:函数y=log2x+4-3x的零点,即方程log2x+4-3x=0的根.
移项,得log2x=3x-4
记f(x)=log2x,g(x)=3x-4
∵f(1)=0,g(1)=-1得f(1)>g(1);并且f(2)=1,g(2)=2得f(1)<g(1)
∴函数y=log2x+4-3x,当x=1时y>0且当x=2时y<0
由函数零点存在性定理,可得在区间(1,2)上函数y=log2x+4-3x必定有零点
故选:A
已知函数f(x),若在[a,b]上有f(a)f(b)<0,则y=f(x)在(a,b)内必有零点______.
正确答案
×
解析
解:由于不知道函数f(x)在[a,b]上是否连续,故由f(a)f(b)<0,
不能推出y=f(x)在(a,b)内必有零点.
如 f(x)=在[-1 1]上尽管满足f(-1)f(1)<0,但由函数的图象可得f(x)=
在[-1 1]上无零点.
故答案为×.
函数f(x)=x3-4的零点所在的区间为( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=x3-4,
经验证f(1)=13-4=-3<0,f(2)=23-4=4>0,
∴函数f(x)在区间(1,2)上必有零点,
故选C.
设t∈R,若函数f(x)=x2+tx+1在区间(1,2)上有一个零点,则化简+
的结果是______.
正确答案
-2t
解析
解:若函数f(x)=x2+tx+1只有一个零点,则有判别式△=t2-4=0,解得 t=±2,不满足题意.
故有 ,解得-
<t<-2.
故 +
=|t-2|+|t+2|=2-t-t-2=-2t,
故答案为-2t.
若函数f(x)=+
-a存在零点,则a的范围为______.
正确答案
[,
]
解析
解:由题意,
f(x)=+
-a
=+
-a,
∵4-(x-5)2≥0 且-(x-
)2≥0,
∴3≤x≤7,且2≤x≤5,
即f(x)定义域是[3,5],
f′(x)=+
=,
当3≤x≤时,f′(x)>0,
当<x≤5时,
令P=4(x-5)2(7x-x2-10),
Q=(2x-7)2(10x-x2-21),
则P-Q=-(7x-29)(x+1),
故当<x<
时,P-Q>0,即f′(x)>0,
当<x≤5时,P-Q<0,f′(x)<0,
故f(x)在[3,)上是增函数,在[
,5]上是减函数,
而f()=
-a,f(3)=
-a,f(5)=2-a;
故若函数f(x)=+
-a存在零点,
则(-a)(
-a)≤0,
即a的范围为[,
].
故答案为:[,
].
已知函数F(x)=在定义域(0,+∞)内为单调增函数
(1)若f(x)=lnx+ax2,求a的取值范围
(2)设x0是f(x)的零点,m,n∈(0,x0),求证,<1.
正确答案
解:(1)F(x)==
+ax,
F′(x)=+a=
;
故使函数F(x)=在定义域(0,+∞)内为单调增函数可化为
F′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立;
即1-lnx+ax2≥0在(0,+∞)上恒成立;
即a≥在(0,+∞)上恒成立;
令g(x)=,则g′(x)=
;
故x∈(0,)时,g′(x)>0;
x∈(,+∞)时,g′(x)<0;
故g(x)=在(0,
)上是增函数,在(
,+∞)上是减函数;
故gmax(x)=g()=
;
故a≥;
(2)证明:∵F(x)=在定义域(0,+∞)内为单调增函数,
又∵x0是f(x)的零点;
∴当x∈(0,x0)时,f(x)<0;
∵<
,
<
;
∴≤max{
,
}<
;
∴f(m)+f(n)<f(m+n);
又∵f(m)+f(n)<0;
∴<1.
解析
解:(1)F(x)==
+ax,
F′(x)=+a=
;
故使函数F(x)=在定义域(0,+∞)内为单调增函数可化为
F′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立;
即1-lnx+ax2≥0在(0,+∞)上恒成立;
即a≥在(0,+∞)上恒成立;
令g(x)=,则g′(x)=
;
故x∈(0,)时,g′(x)>0;
x∈(,+∞)时,g′(x)<0;
故g(x)=在(0,
)上是增函数,在(
,+∞)上是减函数;
故gmax(x)=g()=
;
故a≥;
(2)证明:∵F(x)=在定义域(0,+∞)内为单调增函数,
又∵x0是f(x)的零点;
∴当x∈(0,x0)时,f(x)<0;
∵<
,
<
;
∴≤max{
,
}<
;
∴f(m)+f(n)<f(m+n);
又∵f(m)+f(n)<0;
∴<1.
已知x1,x2分别是函数f(x)=log2x-()x和g(x)=
x-(
)x的零点,则( )
正确答案
解析
解:∵已知x1,x2分别是函数f(x)=log2x-()x和g(x)=
x-(
)x的零点,
∴log2x1=,和
x2=(
)
,
则由图象可知,0<x1<1,x2>1,∴x1<x2,
则两式相减得-(
)
=log2x1-
x2=log2x1+log2x2=log2x1x2<0
即0<x1x2<1,
故选:B
函数f(x)=lgx-的零点个数为( )
正确答案
解析
解:由题意,函数f(x)的定义域为(0,+∞)
由函数零点的定义,f(x)在(0,+∞)内的零点即是方程lgx-=0的根.
令y1=lgx,y2=(x>0),在一个坐标系中画出两个函数的图象:
由图得,两个函数图象有1个交点,
故方程有1个根,即对应函数有1个零点
故选:B
已知函数f(x)=x2-4x,判断方程f(x)=0在区间[-1,0]内是否有实数解,并说明理由.
正确答案
解:∵,f(0)=0-1=-1<0,∴f(-1)f(0)<0,
∵函数f(x)=x2-4x的图象是连续曲线,∴函数f(x)在区间(-1,0)内有零点,即方程f(x)=0在区间[-1,0]内有实数解.
解析
解:∵,f(0)=0-1=-1<0,∴f(-1)f(0)<0,
∵函数f(x)=x2-4x的图象是连续曲线,∴函数f(x)在区间(-1,0)内有零点,即方程f(x)=0在区间[-1,0]内有实数解.
已知函数f(x)=a+log2x,且f(a)=1,则函数f(x)的零点为______.
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=a+log2x,且f(a)=1,
∴f(a)=a+log2a=1,解得a=1,
∴f(x)=1+log2x,
由f(x)=1+log2x=0,即log2x=-1,解得x=,
故答案为:
已知函数f(x)=,g(x)=kx,若函数h(x)=f(x)-g(x)有3个不同的零点,则实数k的取值范围是( )
正确答案
解析
解:如图示:
由题意可得函数f(x)的图象和函数g(x)的图象有3个不同的交点,
当直线g(x)=kx和y=2x2+1(x>0)相切时,设切点A(x0,2+1),
则切线的斜率k==f′(x0)=4x0,解得 x0=
.
此时,k=2,数形结合合可得函数f(x)的图象和函数g(x)的图象有3个不同的交点,
则实数k的取值范围是(2,+∞),
故选:D.
函数f(x)=lnx-的零点所在的区间是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=lnx-,则函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∵f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3->0,
∴f(2)f(3)<0,
在区间(2,3)内函数f(x)存在零点,
故选:B
方程lgx=3-x的解所在区间为( )
正确答案
解析
解:当x=2时,lgx=lg2,3-x=1.
∵lg2<1=lg10,
∴x0>2,
从而判定x0∈(2,3),
答案为(2,3).
故选C.
函数f(x)=3x+(-x)的零点所在区间为______.
正确答案
(-2,-1)
解析
解:易知函数f(x)=3x+(-x)在定义域(-∞,0)上是增函数,
且函数f(x)=3x+(-x)在定义域(-∞,0)上连续;
而f(-1)=+0=
>0,
f(-2)=-1=-
<0;
故f(-1)f(-2)<0;
故函数f(x)=3x+(-x)的零点所在区间为(-2,-1);
故答案为:(-2,-1).
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