- 函数与方程
- 共5672题
①已知:a≠0,证明x的方程ax=b有且只有一个根.②求证:+
>2
+
.
正确答案
证明:①一方面,∵ax=b,且a≠0,
方程两边同除以a得:x=,
∴方程ax=b有一个根x=,
另一方面,假设方程ax=b还有一个根x 0且x 0≠,则由此不等式两边同乘以a得ax 0≠b,
这与假设矛盾,故方程ax=b只有一个根.
综上所述,方程ax=b有且只有一个根.
②(分析法)
要证:+
>2
+
成立,…(3分)
即证:(
6
+
7
)2>(2
2
+
5
)2…(5分)
只需证:13+2>13+2
即证:42>40 …(8分)
∵42>40显然成立,∴+
>2
+
.证毕. …(10分)
已知函数f(x)=满足f(m2)=-1
(1)求常数m的值;
(2)解关于x的方程f(x)+2m=0,并写出x的解集.
正确答案
(1)由函数的解析式可得①,或②
.
解①求得 m=;解②求得m无解.
综上,m=.
(2)由以上可得f(x)=,
关于x的方程f(x)+2m=0,即 f(x)+1=0,
∴③,或④
.
解③可得x=,解④可得x=
,故原方程的解集为{x|x=
,或x=
}.
已知:z1、z2是方程x2-4x+5=0的两个复数根,u=z1+kz2(k∈R),求|u|的最小值.
正确答案
由题意可得,z1=2+i,z2=2-i,
u=z1+kz2=2+2k+(1-k)i,
所以|u|2=(2+2k)2+(1-k)2=5(k+)2+
,
所以k=-时,|u|的最小值为
.
设函数fn(x)=xn+bx+c(n∈N+,b,c∈R)
(Ⅰ)当b>0时,判断函数fn(x)在(0,+∞)上的单调性;
(Ⅱ)设n≥2,b=1,c=-1,证明:fn(x)在区间(,1)内存在唯一的零点;
(Ⅲ)设n=2,若对任意x1,x2∈[-1,1],有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,求b的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)∵fn(x)=xn+bx+c,
∴fn′(x)=nxn-1+b
∵b>0,x>0,n∈N+
∴fn′(x)>0
∴函数fn(x)在(0,+∞)上的单调递增;
(Ⅱ)证明:由n>2,b=1,c=-1,得fn(x)=xn+x-1
∴fn′(x)=nxn-1+1>0在(,1)上恒成立,
∴fn(x)=xn+x-1在(,1)单调递增,
∵fn(1)=1>0,fn()=(
)n-
<0,
∴fn(x)在区间(,1)内存在唯一的零点;
(Ⅲ)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c
①当b≥2或b≤-2时,即-≤-1或-
≥1,此时只需满足|f2(1)-f2(-1)|=|2b|≤4
∴-2≤b≤2,即b=±2;
②当0≤b<2时,即-1<-≤0,此时只需满足f2(1)-f2(-
)≤4,即b2+4b-12≤0
解得:-6≤b≤2,即b∈[0,2)
③当-2<b<0时,即0<-<1,此时只需满足f2(-1)-f2(-
)≤4,即b2-4b-12≤0
解得:-2≤b≤6,即b∈(-2,0)
综上所述:b∈[-2,2].
方程=2的解为______.
正确答案
由方程=2可得 (2x)2-2x-2=0,即(2x+1)(2x-2)=0,∴2x=-1(舍去),或2x=2,
解得 x=1,
故答案为 1.
设函数f(x)=x2+aln(x+1)有两个极值点x1,x2,且x1<x2.
(1)求实数a的取值范围;
(2)当a=时,判断方程f(x)=-
的实数根的个数,并说明理由.
正确答案
(1)由题意,1+x>0
由f(x)=x2+aln(x+1)可得f′(x)=2x+=
.
∵f(x)=ax3+x恰有有两个极值点,
∴方程f′(x)=0必有两个不等根,
即2x2+2x+a=0的两个均大于-1的不相等的实数根,其充要条件为,
解得0<a<;
(2)由a=可知x1=-
,x2=-
,从而知函数f(x)在(-1,-
)上单调递增,在(-
,-
)上单调递减,在(-
,+∞)上单调递增.
①由f(x)在(-1,-]上连续、单调递增,且
f(-)=(-
)2+
ln(-
+1)=
-
ln2>-
,
以及f(-1+)=(-1+
)2+
ln(
)=-
-
+
<-
,故方程f(x)=-
在(-1,-]有且只有一个实根;
②由于f(x)在(-,-
)上单调递减,在(-
,+∞)上单调递增,因此f(x)在(-
,+∞)上的最小值,
f(-)=(-
)2+
ln(-
+1)=-
+
ln
>-
,故方程f(x)=-
在(-
,+∞)没有实数根.
综上可知,方程f(x)=-有且只有一个实数根.
已知函数f(x)=sin2x+acos2x(a∈R,a为常数),且是函数y=f(x)的零点.
(1)求a的值,并求函数f(x)的最小正周期;
(2)若x∈[0,],求函数f(x)的值域,并写出f(x)取得最大值时x的值.
正确答案
(1)由于是函数y=f(x)的零点,即x=
是方程f(x)=0的解,
从而f()=sin
+acos2
=0,
则1+a=0,解得a=-2.
所以f(x)=sin2x-2cos2x=sin2x-cos2x-1,
则f(x)=sin(2x-
)-1,
所以函数f(x)的最小正周期为π.
(2)由x∈[0,],得2x-
∈[-
,
],
则sin(2x-)∈[-
,1],
则-1≤sin(2x-
)≤
,
-2≤sin(2x-
)-1≤
-1,
∴值域为[-2,-1].
当2x-=2kπ+
(k∈Z),
即x=kπ+π时,
f(x)有最大值,又x∈[0,],
故k=0时,x=π,
f(x)有最大值-1.
若方程2a•9sinx+4a•3sinx+a-8=0有解,则a的取值范围是______.
正确答案
令3sinx=t,则由sinx∈[-1,1],得t∈[,3]
原方程变成:2at2+4at+a-8=0,在区间[,3]上面有解
移项,解出a,得a=
因为2t2+4t+1=2(t+1)2-1,t∈[,3]
所以2t2+4t+1∈[,31]
因此,∈[
,
]
故答案为:≤a≤
直线x-my+2=0与抛物线y=x2有且只有一个公共点,则m=______.
正确答案
由得m2y2-(4m+4)y+4=0,
(1)当m=0时,-4y+4=0,解得y=1,此时交点为(-2,1),直线与抛物线只有一个公共点;
(2)当m≠0时,由△=(4m+4)2-16m2=0,得m=-,此时直线与抛物线相切,只有一个公共点;
综上,m=0或-.
故答案为:0或-.
设f(x)=x3+bx2+cx+d,又k是一个常数,已知当k<0或k>4时,f(x)-k=0只有一个实根;当0<k<4时,f(x)-k=0有三个相异实根,现给下列命题:
(1)f(x)-4=0与f'(x)=0有一个相同的实根;
(2)f(x)=0与f'(x)=0有一个相同的实根;
(3)f(x)+3=0的任一实根大于f(x)-1=0的任一实根;
(4)f(x)+5=0的任一实根小于f(x)-2=0的任一实根.其中所有正确命题是______.
正确答案
∵f(x)=x3+bx2+cx+d,
当k<0或k>4时,f(x)-k=0只有一个实根;
当0<k<4时,f(x)-k=0有三个相异实根,
故函数即为极大值,又有极小值,且极大值为4,极小值为0
故f(x)-4=0与f'(x)=0有一个相同的实根,即极大值点,故(1)正确;
f(x)=0与f'(x)=0有一个相同的实根,即极小值点,故(2)正确;
f(x)+3=0有一实根小于函数最小的零点,f(x)-1=0有三个实根均大于函数最小的零点,故(3)错误;
f(x)+3=0有一实根小于函数最小的零点,f(x)-2=0有三个实根均大于函数最小的零点,故(4)错误;
故答案为:(1)(2)(4)
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