- 函数的应用
- 共9606题
函数f(x)=x2-4x+1的零点有______个.
正确答案
2
解析
解:∵△=16-4>0,
∴函数f(x)有2个零点.
故答案为:2.
已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=3f(x),且x∈[-1,1]时,f(x)=-|x|+1,则当x∈(0,6]时,函数g(x)=f(x)-log3x的零点个数为______.
正确答案
5
解析
解:令g(x)=0得f(x)=log3x
又∵当x∈[-1,1]时,f(x)=-|x|+1,函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=3f(x),
∴函数y=f(x)的图象与y=log3x的图象大致如图所示,
数形结合可得图象的交点个数为:5
故答案为:5.
(2015•上海)方程lg(2x+1)+lgx=1的解集为______.
正确答案
{2}
解析
解:∵lg(2x+1)+lgx=1,
∴lg(x(2x+1))=lg10,
∴,
解得:x=2.
故答案为:{2}.
已知a>0且a≠1,函数f(x)=loga(x+1),,记F(x)=2f(x)+g(x).
(1)求函数F(x)的定义域及其零点;
(2)若关于x的方程F(x)-2m2+3m+5=0在区间[0,1)内仅有一解,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(1)F(x)=2f(x)+g(x)=(a>0且a≠1),
要使函数F(x)有意义,则必须,解得-1<x<1,
∴函数F(x)的定义域为D=(-1,1).
令F(x)=0,则…(*)
方程变为,
∴(x+1)2=1-x,即x2+3x=0
解得x1=0,x2=-3,
经检验x=-3是(*)的增根,
∴方程(*)的解为x=0,
∴函数F(x)的零点为0.
(2)函数在定义域D上是增函数,可得:
①当a>1时,F(x)=2f(x)+g(x)在定义域D上是增函数,
②当0<a<1时,函数F(x)=2f(x)+g(x)在定义域D上是减函数.
因此问题等价于关于x的方程2m2-3m-5=F(x)在区间[0,1)内仅有一解.
①当a>1时,由(2)知,函数F(x)在[0,1)上是增函数,
∴F(x)∈[0,+∞),
∴只需2m2-3m-5≥0,解得:m≤-1,或.
②当0<a<1时,由(2)知,函数F(x)在[0,1)上是减函数,
∴F(x)∈(-∞,0],
∴只需2m2-3m-5≤0解得:,
综上所述,当0<a<1时:;
当a>1时,m≤-1,或.
解析
解:(1)F(x)=2f(x)+g(x)=(a>0且a≠1),
要使函数F(x)有意义,则必须,解得-1<x<1,
∴函数F(x)的定义域为D=(-1,1).
令F(x)=0,则…(*)
方程变为,
∴(x+1)2=1-x,即x2+3x=0
解得x1=0,x2=-3,
经检验x=-3是(*)的增根,
∴方程(*)的解为x=0,
∴函数F(x)的零点为0.
(2)函数在定义域D上是增函数,可得:
①当a>1时,F(x)=2f(x)+g(x)在定义域D上是增函数,
②当0<a<1时,函数F(x)=2f(x)+g(x)在定义域D上是减函数.
因此问题等价于关于x的方程2m2-3m-5=F(x)在区间[0,1)内仅有一解.
①当a>1时,由(2)知,函数F(x)在[0,1)上是增函数,
∴F(x)∈[0,+∞),
∴只需2m2-3m-5≥0,解得:m≤-1,或.
②当0<a<1时,由(2)知,函数F(x)在[0,1)上是减函数,
∴F(x)∈(-∞,0],
∴只需2m2-3m-5≤0解得:,
综上所述,当0<a<1时:;
当a>1时,m≤-1,或.
若函数y=ax-x-a有两个零点,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:①当0<a<1时,
易知函数y=ax-x-a是减函数,
故最多有一个零点,故不成立;
②当a>1时,y′=lna•ax-1,
故当ax<时,y′<0;
当ax>时,y′>0;
故y=ax-x-a在R上先减后增,
且当x→-∞时,y→+∞,当x→+∞时,y→+∞,
且当x=0时,y=1-0-a<0;
故函数y=ax-x-a有两个零点;
故成立;
故选A.
已知函数y=f(x)的图象是连续不间断的,x,f(x)对应值表如下:
则函数y=f(x)存在零点的区间有( )
正确答案
解析
解:根据所给的表格可得 f(2)>0,f(3)<0,∴f(2)f(3)<0,故函数在区间[2,3]上存在零点.
同理可得,函数在区间[4,5]上也存在零点,
故选C.
已知函数f(x)=
(1)若a=1,求函数f(x)的零点;
(2)若函数f(x)在[-1,+∞)上为增函数,求a的范围.
正确答案
解:(1)若a=1,由f(x)=0,可得①,或②
.
解①求得x=,解②求得x=0,或 x=-2.
综上可得,函数f(x)的零点为,0,-2.
(2)显然,函数g(x)=x-在[
+∞)上递增,且g(
)=-
;
函数h(x)=x2+2x+a-1在[-1 ]也递增,且h(
)=a+
,
故若函数f(x)在[-1+∞)上为增函数,
则 a+≤-
,
即a≤-.
解析
解:(1)若a=1,由f(x)=0,可得①,或②
.
解①求得x=,解②求得x=0,或 x=-2.
综上可得,函数f(x)的零点为,0,-2.
(2)显然,函数g(x)=x-在[
+∞)上递增,且g(
)=-
;
函数h(x)=x2+2x+a-1在[-1 ]也递增,且h(
)=a+
,
故若函数f(x)在[-1+∞)上为增函数,
则 a+≤-
,
即a≤-.
已知函数f(x)满足f(x)=2f(),当x∈[1,3]时,f(x)=lnx,若在区间[
,3]内,函数g(x)=f(x)-ax(a>0)恰有三个零点,则实数a的取值范围为______.
正确答案
[,
)
解析
解:设x∈[,1],则
∈[1,3]
又因为:函数f(x)满足f(x)=2f(),当x∈[1,3]时,f(x)=lnx,
所以f(x)=2=2
,x∈[
,1]
所以f(x)=,
g(x)=f(x)-ax(a>0)恰有三个零点,即在[,3]内f(x)的图象与y=ax有三个交点,如图所示:
当直线y=ax介于直线l1(过原点和(3,ln3)的直线)和直线l2(当x∈[1,3]时y=lnx的过原点的切线)
易知,
设y=lnx过原点的切线切点为(a,lna),则y′=,所以切线斜率为
,所以切线为y-lna=
,又因为过原点,所以lna=1,所以a=e∈[1,3]
故,
故实数a的范围是
故答案为:
已知函数f(x)=10x-|lg(-x)|有两个零点x1,x2,则( )
正确答案
解析
解:设y1=10x,y2=|lg(-x)|,画出两函数的图象,如右图,
其中,红色曲线为y1的图象,紫色曲线为y2的图象,
设两图象的交点为A,B,其横坐标为x1,x2,
不妨设x1<-1<x2,由图可知,|lg(-x1)|<|lg(-x2)|,
所以,lg(-x1)<-lg(-x2),因此,lg(x1x2)<0,
解得,0<x1x2<1,----------------------------①
又因为f(-1)=>0,f(-
)=
-lge<0,
所以,-1<x2<-,而x1<-1,
所以,x1x2>,-------------------------------②
综合①②得,<x1x2<1,
故答案为:C.
方程=0的实根个数为______.
正确答案
解析
解:令f(x)=,定义域为(-2,2)
f‘(x)=+2x
=+2x
x→-2时,f'(x)→+∞,f'(-1)=-2<0
∴f(x)在(-2,-1)上存在极大值,
而当x∈(-2,-1)时,,x2-4<0
∴f(x)<0
∴f(x)的极大值小于0,从而在(-2,0)上恒小于0
当x≥0时,f'(x)>0,∴函数f(x)在[0,+∞)上单调递增
而f(0)=-<0,f(1)=
>0
∴函数f(x)在[0,+∞)上有一个零点即方程=0的实根个数为1
故选D.
定义在R上的奇函数f(x)满足:当x>0时,f(x)=2017x+log2017x,则在R上f(x)零点的个数为______.
正确答案
3
解析
解:x>0时,f′(x)=;
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增;
取x=2017-2017,则f(2017-2017)=-2017;
,∴
;
∴f(2017-2017)<0,又f(1)=2017>0;
∴f(x)在(0,+∞)上有一个零点,根据奇函数关于原点对称,f(x)在(-∞,0)也有一个零点;
又f(0)=0;
∴函数f(x)在R上有3个零点.
故答案为:3.
已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若a>b>c且f(1)=0,判断函数f(x)的图象与x轴公共点的个数;
(2)证明:若对x1,x2且x1<x2,f(x1)≠f(x2),则方程f(x)=必有一实根在区间(x1,x2)内;
(3)在(1)的条件下,设f(x)=0的另一根为x0,若方程f(x)+a=0有解证明-2<x0≤-1.
正确答案
解:(1)∵f(1)=a+b+c=0,a>b>c,∴判别式△=b2-4ac=(a-c)2>0,
∴f(x)的图象与x轴有两个相异交点.…(4分)
(2)证明:令g(x)=f(x)-,则 g(x1)g(x2)=[f(x1)-
]•[f(x2)-
]
=•
<0,
故函数g(x)必在区间(x1,x2)内有零点,
因此方程f(x)= 必有一实根在区间(x1,x2)内.…(8分)
(3)证明:方程f(x)+a=ax2+bx+a+c=0有解,∴△=b2-4a(a+c)=-(a+c)2-4a(a+c)=(c+a)(c-3a)≥0.…(10分)
∵a>b>c,∴c-3a<0,∴-b=a+c≤0,∴b≥0,∴0≤<1.…(12分)
再由根与系数的关系得:x0+1=-,∴x0+1∈(-1,0],
∴x0∈(-2,-1].…(14分)
解析
解:(1)∵f(1)=a+b+c=0,a>b>c,∴判别式△=b2-4ac=(a-c)2>0,
∴f(x)的图象与x轴有两个相异交点.…(4分)
(2)证明:令g(x)=f(x)-,则 g(x1)g(x2)=[f(x1)-
]•[f(x2)-
]
=•
<0,
故函数g(x)必在区间(x1,x2)内有零点,
因此方程f(x)= 必有一实根在区间(x1,x2)内.…(8分)
(3)证明:方程f(x)+a=ax2+bx+a+c=0有解,∴△=b2-4a(a+c)=-(a+c)2-4a(a+c)=(c+a)(c-3a)≥0.…(10分)
∵a>b>c,∴c-3a<0,∴-b=a+c≤0,∴b≥0,∴0≤<1.…(12分)
再由根与系数的关系得:x0+1=-,∴x0+1∈(-1,0],
∴x0∈(-2,-1].…(14分)
设函数f(x)与g(x)是定义在同一区间[a,b]上的两个函数,如果函数y=f(x)-g(x)在区间[a,b]上有k(k∈N*)个不同的零点,那么称函数f(x)和g(x)在区间[a,b]上为“k阶关联函数”.现有如下三组函数:
①f(x)=x,g(x)=sinx;
②f(x)=2-x,g(x)=lnx;
③f(x)=|x-1|,g(x)=.
其中在区间[0,4]上是“2阶关联函数”的函数组的序号是______.(写出所有满足条件的函数组的序号)
正确答案
①③
解析
解:①∵sinx=x在[0,4]上有两个解0,1;
故成立;
②∵2-x=lnx在[0,4]上有一个解,
故不成立;
③∵|x-1|=可化为x2-3x+1=0;
∴有两个解,故成立.
故答案为:①③.
若方程xlg(x+2)=1的实根在区间(k,k+1)(k∈z)上,则 k=( )
正确答案
解析
解:由于方程xlg(x+2)=1即方程lg(x+2)=
,分别作出左右两边函数的图象,
从图象上可得出:方程xlg(x+2)=1在区间(-2,-1)和(1,2)内各有一个实根.
下面证明:方程xlg(x+2)=1在区间(-2,-1)和(1,2)内各有一个实根⇔函数f(x)=xlg(x+2)-1,在区间(-2,-1)和(1,2)内各有一个零点
函数f(x)=xlg(x+2)-1在区间(1,2)是增函数,
又f(1)=lg3-1<0,f(2)=2lg4-1>0,
即f(1)×f(2)<0
由零点存在性定理知,函数f(x)=xlg(x+2)-1在区间(1,2)内仅有一个零点
即方程xlg(x+2)=1在区间(1,2)内有且仅有一个实根,
同理得方程xlg(x+2)=1在区间(-2,-1)内有且仅有一个实根,
故选C.
已知<a<2,则函数f(x)=
+|x|-2的零点个数为( )
正确答案
解析
解:f(x)=0得:
,
即:,
由题意可知:要研究函数的零点个数,只需研究函数y=
,y=2-|x|的图象交点个数即可.
画出函数y=,y=2-|x|的图象,
由图象可得有4个交点.
故选D.
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