- 函数的应用
- 共9606题
已知函数f(x)=x2+a|x|+a2-3(a∈R)的零点有且只有一个,则a=______.
正确答案
解析
解:函数f(x)=x2+a|x|+a2-3(a∈R)是一个偶函数,
又函数f(x)=x2+a|x|+a2-3(a∈R)的零点有且只有一个
所以函数的零点一定是x=0,(若不是零,则至少有两个,此可由偶函数的对称性得)
故有f(0)=a2-3=0,解得a=±
当a=-时,验证知函数有三个零点,不合题意舍
∴a=
故答案为
函数f(x)=-2sinπx(-2≤x≤4)所有零点之和等于( )
正确答案
解析
解:令f(x)=0,
∴=2sinπx,
令g(x)=,h(x)=2sinπx,
画出函数g(x),h(x)的图象,
如图示:
,
函数g(x),h(x)的图象有4个交点,
∴函数f(x)有4个零点,
故选:B.
已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+3)=f(x+1),且x∈[-1,1]时,f(x)=|x|,则函数y=f(x)-log5x(x>0)的零点个数是______.
正确答案
4
解析
解:由题意,数y=f(x)的周期为2,
函数y=f(x)-log5x(x>0)的零点个数可化为
函数y=f(x),与函数y=log5x图象的交点个数;
作函数y=f(x)与函数y=log5x的图象如下,
由图象可知,有4个交点,
故函数y=f(x)-log5x(x>0)的零点个数是4;
故答案为:4.
函数f(x)=sinx-a在区间[,π]上有2个零点,则实数a的取值范围______.
正确答案
≤a<1
解析
解:作函数y=sinx在区间[,π]上的图象如下,
从而可得,sin≤a<1;
即≤a<1;
故答案为:≤a<1.
设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x3.又函数g(x)=|cos(πx)|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在[-,
]上的零点个数为( )
正确答案
解析
解:∵f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数
∵f(x)=f(2-x)
∴f(-x+2)=f(-x)
∴f(x)=f(x+2)
∴f(x)是周期函数,周期为2
∵当x∈[0,1]时,f(x)=x3
∴当x∈[-1,0]]时,f(x)=-x3
∴x∈[1,]时,f(x)=f(x-2)=-(x-2)3
对于g(x)=|cos(πx)|
∵g(-x)=g(x),
∴g(x)是偶函数
当x∈[-,
],πx∈[-
,
],
∴cosπx>0,
∴g(x)=cos(πx),
当x∈[,
],πx∈[
,
],
∴cosπx<0,
∴g(x)=-cos(πx)
在同一坐标系内画出函数f(x)和g(x)在[-,
]上的简图,如图示:
观察交点个数为5个
∴h(x)=g(x)-f(x)在[-,
]上的零
点个数有5个.
故答案为:A.
若函数f(x)=2|x-3|-logax无零点,则a的取值范围为______.
正确答案
(3,+∞)
解析
解:函数f(x)=2|x-3|-logax的零点,即为2|x-3|-logax=0的解的问题
问题转化为2|x-3|=logax
记f(x)=2|x-3|,g(x)=logax
在同一坐标系里作出它们的图象:
若y=g(x)的图象恰好经过y=f(x)的最小值的点A(3,1)时,它们恰好有一个公共点
此时,g(3)=1,得到a=3,
说明函数f(x)=2|x-3|-logax无零点,可得g(3)<1
解之得,a>3
故答案为:(3,+∞)
己知函数f(x)=ex-x-1
(Ⅰ)求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程:
(Ⅱ)若方程f(x)=a,在[-2,ln 2]上有唯一零点,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)对任意x≥0,f(x)≥(t-1)x恒成立,求实数t的取值范闱.
正确答案
解:(Ⅰ)∵f(x)=ex-x-1,
∴f′(x)=ex-1.…(1分)
∴f′(1)=e-1,f(1)=e-2,
∴求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y-(e-2)=(e-1)(x-1).
化简得所求切线的方程为y=(e-1)x-1.…(3分)
(Ⅱ)f′(x)=ex-1,
当x∈(-2,0)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减;
当x∈(0,ln2)时,f′(x)≥0,f(x)单调递增.…(5分)
,f(ln2)=1-ln2.…(6分)
∵f(-2)>f(ln2).
函数f(x)=a,在[-2,ln2]上有唯一零点,等价于,f(ln2)<a≤f(-2)或a=f(0),
即或a=0.
∴实数a的取值范围是或a=0.…(8分)
(Ⅲ)令g(x)=f(x)-(t-1)x=ex-1-tx,则g′(x)=ex-t.
∵x≥0,∴ex≥1.…(9分)
( i)当t≤1时,g′(x)≥0,g(x)在区间[0,+∞)上是增函数,所以g(x)≥g(0)=0.
即f(x)≥(t-1)x恒成立.…(11分)
( ii)当t>1时,ex-t=0,x=lnt,
当x∈(0,lnt)时,g′(x)≤0,g(x)单调递减,
当x∈(0,lnt)时,g(x)<g(0)=0,此时不满足题设条件.…(12分)
综上所述:实数t的取值范围是t≤1.…(13分)
解析
解:(Ⅰ)∵f(x)=ex-x-1,
∴f′(x)=ex-1.…(1分)
∴f′(1)=e-1,f(1)=e-2,
∴求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y-(e-2)=(e-1)(x-1).
化简得所求切线的方程为y=(e-1)x-1.…(3分)
(Ⅱ)f′(x)=ex-1,
当x∈(-2,0)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减;
当x∈(0,ln2)时,f′(x)≥0,f(x)单调递增.…(5分)
,f(ln2)=1-ln2.…(6分)
∵f(-2)>f(ln2).
函数f(x)=a,在[-2,ln2]上有唯一零点,等价于,f(ln2)<a≤f(-2)或a=f(0),
即或a=0.
∴实数a的取值范围是或a=0.…(8分)
(Ⅲ)令g(x)=f(x)-(t-1)x=ex-1-tx,则g′(x)=ex-t.
∵x≥0,∴ex≥1.…(9分)
( i)当t≤1时,g′(x)≥0,g(x)在区间[0,+∞)上是增函数,所以g(x)≥g(0)=0.
即f(x)≥(t-1)x恒成立.…(11分)
( ii)当t>1时,ex-t=0,x=lnt,
当x∈(0,lnt)时,g′(x)≤0,g(x)单调递减,
当x∈(0,lnt)时,g(x)<g(0)=0,此时不满足题设条件.…(12分)
综上所述:实数t的取值范围是t≤1.…(13分)
函数f(x)=ax2-x-1仅有一个零点,则实数a的取值范围______.
正确答案
解析
解:若a=0,则f(x)=-x-1,令f(x)=-x-1=0,得x=-1,符合题意;
若a≠0,则f(x)=ax2-x-1是二次函数,
∴f(x)有且仅有一个零点⇔△=1+4a=0
综上所述,a=0或
故答案为:.
函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)-kx-2k恰有两个零点,则实数k的取值范围是______.
正确答案
{k|0≤k<}∪{k|k=
}
解析
解:函数g(x)=f(x)-kx-2k恰有两个零点,
即为f(x)=k(x+2)有两个不等的实根,
当x<0时,直线和曲线相切,设切点为(m,km+2k),
由em-3=km+2k=k,k≠0,解得k=e-4,m=-1,
当直线经过点(0,e-3),k=时,直线和曲线有两个交点,
当直线和半圆相切,d=r=1,圆心为(1,0),
由=1,解得k=
(负的舍去),
由图象可得,0≤k≤时,直线和半圆有两个交点.
则有k的取值范围是{k|0≤k≤}∪{k|k=
}.
已知函数若关于x的方程f(x)+2x-k=0有且只有两个不同的实根,则实数k的取值范围为( )
正确答案
解析
解:作出函数f(x)的图象如图,
与y轴的交点分别为(0.-1),(0,2)
由f(x)+2x-k=0可得f(x)=-2x+k
构造函数g(x)=-2x+k
由图象可知,关于x的方程f(x)+2x-k=0有且只有两个不同的实根时,实数k的取值范围为(-1,2]
故选A.
已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=ax3-3x2+1,
∴f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2),f(0)=1;
①当a=0时,f(x)=-3x2+1有两个零点,不成立;
②当a>0时,f(x)=ax3-3x2+1在(-∞,0)上有零点,故不成立;
③当a<0时,f(x)=ax3-3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;
故f(x)=ax3-3x2+1在(-∞,0)上没有零点;
而当x=时,f(x)=ax3-3x2+1在(-∞,0)上取得最小值;
故f()=
-3•
+1>0;
故a<-2;
综上所述,
实数a的取值范围是(-∞,-2);
故选:D.
已知a≥0,b≥0.若关于x的方程x2+2(a+1)x+b2=0与x2+(b+1)x+a2=0都有实数根,则a+b的最大值是______.
正确答案
5
解析
解:∵x2+2(a+1)x+b2=0有实数解得,
∴△≥0,化简得a+1≥b;
又∵x2+(b+1)x+a2=0有实数解得,
∴△≥0,化简得b+1≥2a;
则得到不等式组,
;
作其平面区域如下,
当a,b都取到最大值时,a+b一定最大;
则由图知,当a=2,b=3时,
a+b有最大值为2+3=5;
故答案为:5.
已知0<a<1,函数f(x)=ax-|logax|的零点个数为( )
正确答案
解析
解:函数f(x)=ax-|logax|的零点个数,
等于函数y=ax 和函数y=|logax|的图象的交点个数,如图所示:
数形结合可得,函数y=ax 和函数y=|logax|的图象的交点个数为2,
故0<a<1时,函数f(x)=ax-|logax|的零点个数为2,
故选:A.
设集合A={0,1,2,3,4,5,6,7},如果方程x2-mx-n=0(m,n∈A)至少有一个根x0∈A,就称该方程为合格方程,则合格方程的个数为( )
正确答案
解析
解:若方程为合格方程时,当m=0时,n=0,1,4; 当m=1时,n=0,2,6;
当m=2时,n=0,3; 当m=3时,n=0,4; 当m=4时,n=0,5;
当m=5时,n=0,6; 当m=6时,n=0,7; 当m=7时,n=0.
故合格方程的个数为17个,
故选C.
函数f(x)定义域为D,若满足:①f(x)在D内是单调函数;②存在[a,b]⊆D使f(x)在[a,b]上的值域为[2a,2b];那么就称y=f(x)为“域倍函数”.若函数f(x)=loga(ax+2t)(a>0,a≠1)是“域倍函数”,则t的取值范围为______.
正确答案
解析
解:根据函数是增函数,
由“域倍函数”定义有,
即方程f(x)=2x有两个不同实根,即方程ax+2t=a2x有两个不同实根.
令ax=u>0,则u2-u-2t=0有两个不同正实根,
∴,解得-
<t<0,
故答案为:.
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