- 函数的应用
- 共9606题
函数f(x)=ax+1在区间[-1,1]上存在x0,使f(x0)=0,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由题设条件知,由f(x0)=0得x0=-,
又函数f(x)=ax+1在区间[-1,1]上存在x0,使f(x0)=0
∴-∈[-1,1],解得a<-1或a>1
故选C
已知函数f(x)=ax2+4ax+b-1(a≠0且a,b∈R),不等式|f(x)|≤|2x2+8x-10|恒成立.
(Ⅰ)求证:-5和1是函数f(x)的两个零点;并求实数a,b满足的关系式;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间[a,2](a<2)上的最小值g(a);
(Ⅲ)令F(x)=,若mn<0,m+n>0,试确定F(m)+F(n)的符号,并说明理由.
正确答案
解:(I)令2x2+8x-10=0,解得x=-5或x=1
∵不等式|f(x)|≤|2x2+8x-10|恒成立
∴|f(-5)|≤0,
结合|f(-5)|≥0可得|f(-5)|=0.同理|f(1)|=0
∴-5和1是函数y=f(x)的两个零点
根据韦达定理,得⇒5a+b-1=0
(II)由(I)知,b=1-5a代入函数y=f(x)得
f(x)=ax2+4ax-5a=a(x+2)2-9a
∵不等式|f(x)|≤|2x2+8x-10|恒成立
∴|a(x2+4x-5)|≤|2x2+8x-10|
∴|a|≤2,结合已知条件a<2,
可得-2≤a<2且a≠0
∵抛物线y=ax2+4ax-5a关于直线x=-2对称,
∴①当0<a<2时,函数图象开口向上,f(x)在区间[a,2]上是单调增函数,
此时最小值g(a)=f(a)=a3+4a2-5a
②当-2≤a<0时,图象开口向下,f(x)在区间[a,2]上是单调减函数,
此时最小值g(a)=f(2)=7a
∴综上所述,得g(a)=
(III)∵F(x)=,
∴F(x)=
∵mn<0,m+n>0,
∴m、n的符号是一正一负,且正数的绝对值较大
不妨设m>0,n<0,可得
F(m)+F(n)=am2+4am-5a+(-an2-4an+5a)=a[(m2-n2)+4(m+n)]=a(m+n)(m-n+4)
①当a>0时,因为m+n>0,m-n+4>0,
所以a(m+n)(m-n+4)>0⇒F(m)+F(n)>0;
②当a<0时,因为m+n>0,m-n+4>0,
所以a(m+n)(m-n+4)<0⇒F(m)+F(n)<0
综上所述,当a>0时,F(m)+F(n)的符号为正;当a<0时,F(m)+F(n)的符号为负.
解析
解:(I)令2x2+8x-10=0,解得x=-5或x=1
∵不等式|f(x)|≤|2x2+8x-10|恒成立
∴|f(-5)|≤0,
结合|f(-5)|≥0可得|f(-5)|=0.同理|f(1)|=0
∴-5和1是函数y=f(x)的两个零点
根据韦达定理,得⇒5a+b-1=0
(II)由(I)知,b=1-5a代入函数y=f(x)得
f(x)=ax2+4ax-5a=a(x+2)2-9a
∵不等式|f(x)|≤|2x2+8x-10|恒成立
∴|a(x2+4x-5)|≤|2x2+8x-10|
∴|a|≤2,结合已知条件a<2,
可得-2≤a<2且a≠0
∵抛物线y=ax2+4ax-5a关于直线x=-2对称,
∴①当0<a<2时,函数图象开口向上,f(x)在区间[a,2]上是单调增函数,
此时最小值g(a)=f(a)=a3+4a2-5a
②当-2≤a<0时,图象开口向下,f(x)在区间[a,2]上是单调减函数,
此时最小值g(a)=f(2)=7a
∴综上所述,得g(a)=
(III)∵F(x)=,
∴F(x)=
∵mn<0,m+n>0,
∴m、n的符号是一正一负,且正数的绝对值较大
不妨设m>0,n<0,可得
F(m)+F(n)=am2+4am-5a+(-an2-4an+5a)=a[(m2-n2)+4(m+n)]=a(m+n)(m-n+4)
①当a>0时,因为m+n>0,m-n+4>0,
所以a(m+n)(m-n+4)>0⇒F(m)+F(n)>0;
②当a<0时,因为m+n>0,m-n+4>0,
所以a(m+n)(m-n+4)<0⇒F(m)+F(n)<0
综上所述,当a>0时,F(m)+F(n)的符号为正;当a<0时,F(m)+F(n)的符号为负.
方程|ex-1|+ax+1=0有两个不同的解,则实数a的取值范围是______.
正确答案
a<-e
解析
解:方程|ex-1|+ax+1=0有两个不同的解,
即方程|ex-1|=-ax-1有两个不同的实数解,即函数y=|ex-1|与函数y=-ax-1 有两个不同的交点.
y=|ex-1|的图象过定点(0,0),直线y=-ax-1 的图象过定点(0,-1),如图所示:
当直线直线y=-ax-1的斜率-a=e时,相切,
故直线y=-ax-1的斜率-a>e时,它们有两个交点,即a<-e.
故答案为:a<-e.
关于x的一元二次方程x2-3x+m=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围为( )
正确答案
解析
解:∵关于x的一元二次方程x2-3x+m=0有两个不相等的实数根,∴△=9-4m>0,求得 m<,
故选:C.
若函数f(x)=(x2+2x+k)2+2(x2+2x+k)-3恰有两个零点,则k的取值范围为______.
正确答案
(-2,2)
解析
解:∵f(x)=(x2+2x+k)2+2(x2+2x+k)-3
=(x2+2x+k+3)(x2+2x+k-1)
=[(x+1)2+2+k](x2+2x+k-1)恰有两个零点,
∴(x+1)2+2+k=0无解,x2+2x+k-1=0有2个解,
∴,解得:-2<k<2,
故答案为:(-2,2).
求函数y=x2与y=2x的三个交点.
正确答案
解:令f(x)=x2-2x,
当x>0时,有f(2)=0,f(4)=0,
当x<0时,由于f(-1)=1->0,f(0)=-1<0,
则由f(x)在(-∞,0)递减,有f(x)在(-1,0)只有一个零点m,
再由f(-)=
<0,
则-1<m<-,
故函数y=x2与y=2x的三个交点为
(2,4),(4,16),(m,m2),(-1<m<-).
解析
解:令f(x)=x2-2x,
当x>0时,有f(2)=0,f(4)=0,
当x<0时,由于f(-1)=1->0,f(0)=-1<0,
则由f(x)在(-∞,0)递减,有f(x)在(-1,0)只有一个零点m,
再由f(-)=
<0,
则-1<m<-,
故函数y=x2与y=2x的三个交点为
(2,4),(4,16),(m,m2),(-1<m<-).
已知a,b为常数,a≠0,f(x)=ax2+bx,f(2)=0,方程f(x)=x有二个相等的实数解.
(1)求f(x)的解析式.
(2)当x∈[1,2]时,求f(x)值域.
正确答案
解:(1)由f(2)=0,可得 4a+2b=0 ①.
方程 f(x)=x 即 ax2+bx=x,即 ax2+(b-1)x=0有二个相等的实数解,且a≠0.
∴△=(b-1)2-4a=0 ②.
由①、②解得 b=1,a=-,
∴f(x)=-x2+x.
(2)由(1)知 f(x)=-x2+x=-
(x-1)2+
,
对称轴x=1开口向下,在[1,2]上是减函数,故当x=1时,y=为最大值; 当x=2时,y=0为最小值.
故当x∈[1,2]时,f(x)的值域为[0,].
解析
解:(1)由f(2)=0,可得 4a+2b=0 ①.
方程 f(x)=x 即 ax2+bx=x,即 ax2+(b-1)x=0有二个相等的实数解,且a≠0.
∴△=(b-1)2-4a=0 ②.
由①、②解得 b=1,a=-,
∴f(x)=-x2+x.
(2)由(1)知 f(x)=-x2+x=-
(x-1)2+
,
对称轴x=1开口向下,在[1,2]上是减函数,故当x=1时,y=为最大值; 当x=2时,y=0为最小值.
故当x∈[1,2]时,f(x)的值域为[0,].
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,满足且c<0,则含有f(x)零点的一个区间是( )
正确答案
解析
解::∵f(x)=ax2+bx+c,且 且c<0,∴f(0)=c<0,
又 即 4a-2b+c>0,
∴f(-2)=4a-2b+c>0,
∴含有f(x)零点的一个区间是(-2,0).
故选A.
已知函数f(x)=-x2+2ex-x-+m (x>0),若f(x)=0有两个相异实根,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:函数f(x)=-x2+2ex-x-+m可化为m=x2-2ex+x+
;
m′=;
故m=x2-2ex+x+在(0,e)上是减函数,
在(e,+∞)上是增函数;
若使f(x)=0有两个相异实根,
则m>-e2+2e;
故选B.
已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由于函数y=sinπx的周期为2,0≤x≤1,故它的图象关于直线x=对称.
不妨设0<a<b<c,则a+b=1,c>1.故有a+b+c>2.
再由正弦函数的定义域和值域可得 f(a)=f(b)=f(c)∈[0,1],故有 0≤log2011c<1,解得c<2011.
综上可得,2<a+b+c<2012,
故选C.
下列函数中在区间[1,2]上有零点的是( )
正确答案
解析
解:∵△=42-4×3×5=-44<0,
∴f(x)=3x2-4x+5无零点;
f(x)=x2-5x-5在[1,2]上连续且单调递减,
且f(1)=1-5-5=-9,f(2)=4-10-5=-11;
故f(x)=x2-5x-5在[1,2]上没有零点;
f(x)=lnx-3x+6在[1,2]上连续且单调递减,
且f(1)=ln1-3+6=3>0,f(2)=ln2-6+6=ln2>0;
故f(x)=lnx-3x+6在[1,2]上没有零点;
f(x)=ex+3x-6在[1,2]上连续,
且f(1)=e+3-6=e-3<0,f(2)=e2+6-6=e2>0;
故f(1)•f(2)<0;
故f(x)=ex+3x-6在[1,2]上有零点,
故选D.
已知奇函数f(x)满足f(x+π)=-f(x),且0<x<时,f(x)=x,则函数g(x)=f(x)-sinx在[-2π,2π]上有______个零点.
正确答案
7
解析
解:∵函数f(x)满足f(x+π)=-f(x),
∴f(x+2π)=f(x),即函数的周期T=2π,
且f(x+π)=-f(x)=f(-x),
∴f(x)关于x=对称.
由g(x)=f(x)-sinx=0得f(x)=sinx,
作出函数f(x)和y=sinx,在[-2π,2π]的图象如图:
则两个函数的交点个数为7个,
故答案为:7
已知x1,x2是函数f(x)=e-x-|lnx|的两个零点,则x1x2的取值范围是______.
正确答案
<x1x2<1
解析
解:作函数y=e-x与y=|lnx|的图象如图,
不妨设0<x1<1<x2,
则+lnx1=0,
-lnx2=0;
故ln(x1x2)=ln(x1)+ln(x2)
=-
;
∵0<x1<1<x2,
∴-1<-
<0;
故-1<ln(x1x2)<0;
故<x1x2<1;
故答案为:<x1x2<1.
已知关于x的方程2sin(x+)+1-a=0在区间
上存在二个根,则实数a的取值范围是______.
正确答案
[2,3)
解析
解:由x∈,则 x+
∈
,由关于x的方程2sin(x+
)+1-a=0在区间
上存在二个根,
可得 sin(x+)=
在区间
上存在二个根,
∴≤
<1,即 1≤a-1<2,解得 2≤a<3,
故实数a的取值范围是[2,3).
已知函数f(x)=,若函数y=f(x)-a|x|恰有3个零点,则a的取值范围是______.
正确答案
a=0或a≥2
解析
解:由y=f(x)-a|x|=0得f(x)=a|x|,
作出函数y=f(x),y=a|x|的图象.
当a=0,满足条件,
当a≥2时,此时y=a|x|与f(x)有三个交点,
故答案为:a=0或a≥2.
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