- 函数的应用
- 共9606题
已知f(x)=3-x-x2.
(1)若方程f(x)=kx+4有等根,求k的值;
(2)如果g(x)=f(x-2)+3,求函数g(x)的零点.
正确答案
解:(1)由题意可得方程f(x)=kx+4有等根,
即3-x-x2=kx+4有等根,即x2+(k+1)x+1=0有等根,
∴△=(k+1)2-4=0,解得k=1或k=-3;
(2)∵f(x)=3-x-x2,
∴g(x)=f(x-2)+3
=3-(x-2)-(x-2)2+3
=-x2+3x+4,
令-x2+3x+4=0可解得x=-1或x=4
∴函数g(x)的零点为1或4.
解析
解:(1)由题意可得方程f(x)=kx+4有等根,
即3-x-x2=kx+4有等根,即x2+(k+1)x+1=0有等根,
∴△=(k+1)2-4=0,解得k=1或k=-3;
(2)∵f(x)=3-x-x2,
∴g(x)=f(x-2)+3
=3-(x-2)-(x-2)2+3
=-x2+3x+4,
令-x2+3x+4=0可解得x=-1或x=4
∴函数g(x)的零点为1或4.
对于函数y=f(x),x∈(0,+∞),如果a,b,c是一个三角形的三边长,那么f(a),f(b),f(c)也是一个三角形的三边长,则称函数f(x)为“保三角形函数”.
对于函数y=g(x),x∈[0,+∞),如果a,b,c是任意的非负实数,都有g(a),g(b),g(c)是一个三角形的三边长,则称函数g(x)为“恒三角形函数”.
(Ⅰ)判断三个函数“f1(x)=x,f2(x)=,f3(x)=3x2(定义域均为x∈(0,+∞))”中,哪些是“保三角形函数”?请说明理由;
(Ⅱ)若函数,x∈[{0,+∞})是“恒三角形函数”,试求实数k的取值范围;
(Ⅲ)如果函数h(x)是定义在(0,+∞)上的周期函数,且值域也为(0,+∞),试证明:h(x)既不是“恒三角形函数”,也不是“保三角形函数”.
正确答案
解:(Ⅰ)对于f1(x)=x,它在(0,+∞)上是增函数,
不妨设a≤b≤c,则f1(a)≤f1(b)≤f1(c),因为a+b>c,
所以f1(a)+f1(b)=a+b>c=f1(c),故f1(x)是“保三角形函数”(2分)
对于,它在(0,+∞)上是增函数,
不妨设a≤b≤c,则f2(a)≤f2(b)≤f2(c),因为a+b>c,
所以=f2(c),
故f2(x)是“保三角形函数”(4分)
对于f3(x)=3x2,取a=3,b=3,c=5,显然a,b,c是一个三角形的三边长,
但因为f3(a)+f3(b)=3×(32+32)<3×52=f3(c),
所以,f3(a)、f3(b)、f3(c)不是三角形的三边长,故f3(x)不是“保三角形函数”(6分)
(Ⅱ)∵,
∴当x=0时,g(x)=1; 当x>0时,.
当k>-1时,因为,
所以,g(x)∈(1,k+2],
从而当k>-1时,g(x)∈[1,k+2],由1+1>k+2,得k<0,所以,-1<k<0(9分)
当k<-1时,因为,
所以,g(x)∈[k+2,1),
从而当k<-1时,g(x)∈[k+2,1],由,
得 ,所以,
,
综上所述,所求k的取值范围是:.(11分)
(Ⅲ)①因为h(x)的值域为(0,+∞),∴存在正实数a,b,c,
使得h(a)=1,h(b)=1,h(c)=2,
显然这样的h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长,
故h(x)不是“恒三角形函数”(13分)
②因为h(x)是值域为(0,+∞)的周期函数,所以存在n>m>0,
使得h(m)=1,h(n)=2,
设h(x)的最小正周期为T(T>0),
令a=b=m+kT,c=n,其中k∈N*,且,
则a+b>c,又显然b+c>a,c+a>b,所以a,b,c是一个三角形的三边长,
但因为h(a)=h(b)=h(m)=1,h(c)=h(n)=2,
所以h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长,
故h(x)也不是“保三角形函数”(16分)
解析
解:(Ⅰ)对于f1(x)=x,它在(0,+∞)上是增函数,
不妨设a≤b≤c,则f1(a)≤f1(b)≤f1(c),因为a+b>c,
所以f1(a)+f1(b)=a+b>c=f1(c),故f1(x)是“保三角形函数”(2分)
对于,它在(0,+∞)上是增函数,
不妨设a≤b≤c,则f2(a)≤f2(b)≤f2(c),因为a+b>c,
所以=f2(c),
故f2(x)是“保三角形函数”(4分)
对于f3(x)=3x2,取a=3,b=3,c=5,显然a,b,c是一个三角形的三边长,
但因为f3(a)+f3(b)=3×(32+32)<3×52=f3(c),
所以,f3(a)、f3(b)、f3(c)不是三角形的三边长,故f3(x)不是“保三角形函数”(6分)
(Ⅱ)∵,
∴当x=0时,g(x)=1; 当x>0时,.
当k>-1时,因为,
所以,g(x)∈(1,k+2],
从而当k>-1时,g(x)∈[1,k+2],由1+1>k+2,得k<0,所以,-1<k<0(9分)
当k<-1时,因为,
所以,g(x)∈[k+2,1),
从而当k<-1时,g(x)∈[k+2,1],由,
得 ,所以,
,
综上所述,所求k的取值范围是:.(11分)
(Ⅲ)①因为h(x)的值域为(0,+∞),∴存在正实数a,b,c,
使得h(a)=1,h(b)=1,h(c)=2,
显然这样的h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长,
故h(x)不是“恒三角形函数”(13分)
②因为h(x)是值域为(0,+∞)的周期函数,所以存在n>m>0,
使得h(m)=1,h(n)=2,
设h(x)的最小正周期为T(T>0),
令a=b=m+kT,c=n,其中k∈N*,且,
则a+b>c,又显然b+c>a,c+a>b,所以a,b,c是一个三角形的三边长,
但因为h(a)=h(b)=h(m)=1,h(c)=h(n)=2,
所以h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长,
故h(x)也不是“保三角形函数”(16分)
函数f(x)=ln-
的零点一定位于区间( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=ln-
在(0,+∞)单调递增,
且f(1)=-2<0,f(2)=ln3-1>0,
当x>2时,f(x)>f(2)>0,
所以函数f(x)=ln-
的零点一定位于区间(1,2).
故选A.
已知函数y=kx与y=x图象的交点横坐标为2,则k的值为( )
正确答案
解析
解:由题意知x=2 是 kx=x 的解,∴2k=-1,∴k=-
,
故选 D.
已知函数f(x)=,若函数F(x)=f(x)-kx有且只有两个零点,则k的取值范围为( )
正确答案
解析
解:由题意,x≥0,f(x)=为双曲线4y2-x2=1在第一象限的部分,渐近线方程为y=±
x;
当k=1时,由y=-ln(1-x),可得y′==1可得x=0,即y=-ln(1-x)在x=0处的切线方程为y=x,
此时函数F(x)=f(x)-kx有且只有1个零点,
∴若函数F(x)=f(x)-kx有且只有两个零点,则k的取值范围为(,1),
故选:C.
已知函数f(x)=,若a、b、c均不相等且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围为( )
正确答案
解析
解:作出函数f(x)的图象如图,
不妨设a<b<c,则
ab=1,
则abc=c∈(10,15).
故选C.
若方程ax2+2x+1=0有且只有一个负根,则a的取值范围是______.
正确答案
{a|a≤0}
解析
解:(1)当a=0时,方程变为2x+1=0,可得x=-,有且只有一个负根,故符合题意;
(2)当a<0时,∵f(0)=1>0,此时方程有且仅有一个负根,满足题意;
(3)当a>0时,f(0)=1>0,且△=4-4a,若△≥0,方程有两个负根,
若△<0,方程没有实数根.
综上可得,a的取值范围是 {a|a≤0}.
故答案为:{a|a≤0}.
若函数f(x)=x3-3x+a有3个不同的零点,则实数a取值范围是______.
正确答案
(-2,2)
解析
解答:解:∵f′(x)=3x2-3=0
解得x=1或x=-1,
当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,f(x)在(-1,1)上单调递减;
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,-1)、(1,+∞)上单调递增,
故当x=1时,f(x)取极小值-2+a,当x=-1时,f(x)取极大值2+a,
∵f(x)=x3-3x+a有三个不同零点,
∴,解得-2<a<2
∴实数a的取值范围是:(-2,2).
故答案为:(-2,2)
已知函数,又存在互不相同的α,β,γ满足:f(α)=f(β)=f(γ),则αβγ的取值范围是( )
正确答案
解析
解:作出函数f(x)的图象如图,不妨设a<b<c,则
-log3a=log3b=-c+2∈(0,1).
∴ab=1,0<-c+2<1,故 3<c<6,则abc=c∈(3,6).
故选B.
函数,则方程f(x)-x=0的根为______.
正确答案
1和1+
解析
解:当-1<x<2,时,f(x)=1,
此时方程f(x)-x=0的根,即1-x=0的根,解得:x=1;
当x≥2或x≤-1时,f(x)=x2-x-1,
此时方程f(x)-x=0的根,即x2-2x-1=0的根,解得:x=1+.
综上所述方程f(x)-x=0的根为1和1+.
故答案为1和1+.
已知函数f(x)=2ax2+2x-3.
(1)当a=1时,判断函数f(x)在区间(0,1)内是否有零点;
(2)若函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)当a=1时,f(x)=2x2+2x-3,
∴f(0)=-3,f(1)=1,
∴函数f(x)在区间(0,1)内有零点;
(2)①a=0时,f(x)=2x-3=0时,x=.不符合.
②a≠0时,在区间(0,1)内有零点,则f(x)=2ax2+2x-3=0,有:2a=3-
>1
∴a>.
解析
解:(1)当a=1时,f(x)=2x2+2x-3,
∴f(0)=-3,f(1)=1,
∴函数f(x)在区间(0,1)内有零点;
(2)①a=0时,f(x)=2x-3=0时,x=.不符合.
②a≠0时,在区间(0,1)内有零点,则f(x)=2ax2+2x-3=0,有:2a=3-
>1
∴a>.
函数的零点个数为 ______.
正确答案
1
解析
解:因为函数的零点就是函数图象与x轴的交点的横坐标.
又y‘=1-=
,当x=0时,y'=0,且y=0.
当-<x<0时,y'<0,所以原函数递减
当0<x<时,y'<0,原函数递减
故函数是减函数.又因为当x=0时y=0.所以函数只有一个零点 0.
故答案为:1.
已知定义域为区间[a,b]的函数f(x),其图象是一条连续不断地曲线,且满足下列条件:①f(x)的值域为G,且G⊆[a,b];②对任意不同的x、y∈[a,b],都有|f(x)-f(y)|<|x-y|,那么函数g(x)=f(x)-x在区间[a,b]上( )
正确答案
解析
解:由①知g(a)=f(a)-a≥a-a=0,g(b)=f(b)-b≤b-b=0
设a≤x1≤x2≤b,由②知f(x2)-f(x1)<x2-x1,f(x2)-x2<f(x1)-x1,g(x2)<g(x1)
函数g(x)在区间[a,b]上是减函数,从而函数g(x)在区间[a,b]上有且只有一个零点.
故选B.
根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个根所在的区间为______.
正确答案
(1,2)
解析
解:令f(x)=ex-x-2,
由表知f(1)=2.72-3<0,f(2)=7.39-4>0,
∴方程ex-x-2=0的一个根所在的区间为(1,2).
答案为:(1,2).
函数f(x)=ex+x-2(e为自然对数的底数)的零点个数为( )
正确答案
解析
解:由于函数f(x)=ex+x-2(e为自然对数的底数)在R上是增函数,
故函数在R上至多有一个零点.
再根据f(0)=-1<,f(1)=e-1>,故函数在(0,1)内有唯一零点,
故函数在R上仅有一个零点,
故选:B.
扫码查看完整答案与解析