- 函数与方程
- 共5672题
已知函数f(x)=(a>1,x∈R,x≠-
);
(1)试问:该函数的图象上是否存在不同的两点,它们的函数值相同,请说明理由;
(2)若函数F(x)=ax+f(x),试问:方程F(x)=0有没有负根,请说明理由.
(3)记G(x)=|ax-b|-b•ax,(x∈R),若G(x)有最小值,求b的取值范围.
正确答案
(1)令f(x1)=f(x2)
=
化简得:(2a+1)(x1-x2)=0
因为a>1.所以等式成立的唯一条件是:x1=x2.
∴函数的图象上不存在不同的两点,它们的函数值相同
(2)F(x)=ax+f(x)=ax
a>1,所以ax在区间(-∞,0]上为增函数,而f(x)在区间(-∞,0]上也是增函数.
根据函数单调性的性质:在同一单调区间内增函数+增函数,还是增函数.
可得函数F(x)=ax+f(x)在区间(-∞,0]上为增函数
又因为F(0)=-1
所以当x<0时,f(x)<-1
所以就不存在x<0,使得f(x)=0.
即方程F(x)=0没有负根
(3)ax>0,
如果b<0,则:g(x)=(1-b)ax-b,为单调递增函数,无最小值.
如果b≥0,则:
当ax>b时,g(x)=(1-b)ax-b,
当ax<b时,g(x)=-(1+b)ax+b,
因为在两个开区间内,g(x)都是单调函数.
所以,要取得最小值的条件是,g(x)在(-∞,b]为减函数,在[b,+∞)为增函数.
所以:
1-b>0
-(1+b)<0
又∵b≥0
解得:0≤b<1
已知a∈R,函数f(x)=x2(x-a).
(Ⅰ)当a=3时,求f(x)的零点;
(Ⅱ)求函数y=f (x)在区间[1,2]上的最小值.
正确答案
(Ⅰ)由题意f(x)=x2(x-3),
由f(x)=0,解得x=0,或x=3;
(Ⅱ)设此最小值为m.,f/(x)=3x2-2ax=3x(x-a),x∈(1,2),
(1)当a≤0时,f′(x)>0,x∈(1,2),
则f(x)是区间[1,2]上的增函数,所以m=f(1)=1-a
(2)当a>0时,
当x<0或x>时,f'(x)>0,从而f(x)在[
a,+∞)上是增函数;
当0<x<时,f'(x)<0,从而f(x)在区间[0,
a]上是单调减函数
①当a≥2,即a≥3时,m=f(2)=8-4a
②当1≤a<2,即
≤a<3时,m=f(
)=-
4a
27
3.
③当0<a<时,m=f(1)=1-a
综上所述,所求函数的最小值m=
已知a>b>c,a+b+c=0,方程ax2+bx+c=0的两个实数根为x1,x2,
(1)求的取值范围;
(2)若+x1x2+
=1,求
-x1x2+
的值.
正确答案
(1)∵a>b>c,a+b+c=0
∴3a>a+b+c=0>3c
∴a>0,c<0…2’
又∵c=-(b+c),
∴a>b>c=-(a+b)…4’
∵a>0,两边除以a,得1>>-1-
∴-
<
<1…6’
又∵△=b2-4ac=b2-4a(-a-b)=4a2+4ab+b2=(2a+b)2≥0恒成立 …7’
∴所求的取值范围是(-
,1)…8’
(2)∵a+b+c=0,∴ax2+bx+c=0有一根x=1,
不妨设x1=1代入+x1x2+
=1,得x2+
=0,
∴x2=0或x2=-1,
又∵x1x2=<0,∴x2=0(舍去) …11’
∴x2=-1,∴-x1x2+
=3…12’
函数f(x)=x2-3x-4的零点是______.
正确答案
由f(x)=x2-3x-4=0的解是4和-1,所以函数的零点是4,-1.
故答案为:4,-1.
正确答案
试题分析:由题意知:,解得
.
已知是二次函数,不等式
的解集是(0,5),且
在区间[-1,4]上的最大值是12.
(1)求f(x)的解析式;
(2)是否存在正整数m,使得方程在区间
内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出所有m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1);(2)方程
,
设,则
.
当时,
,
是减函数;当
时,
,
是增函数.
因为.所以方程
在区间
,
内分别有唯一实数根,而区间
,
内没有实数根.所以存在唯一的正数
,使得方程
在区间
内有且只有两个不等的实数根.
试题分析:(1)由已知得0,5是二次函数的两个零点值,所以可设
,开口方向向上,对称轴为
,因此
在区间
上的最大值是
,则
,即
,因此可求出函数
的解析式;(2)由(1)得
,构造函数
,则方程
的实数根转化为函数
的零点,利用导数法得到函数
减区间为
、增区间为
,又有
,
,
,发现函数
在区间
,
内分别有唯一零点,而在区间
,
内没有零点,所以存在唯一的正数
,使得方程
在区间
内有且只有两个不等的实数根.
(1)因为是二次函数,且
的解集是
,
所以可设 2分
所以在区间
上的最大值是
. 4分
由已知,得,
.
. 6分
(2)方程,
设,则
. 10分
当时,
,
是减函数;
当时,
,
是增函数. 10分
因为.
所以方程在区间
,
内分别有唯一实数根,而区间
,
内没有实数根. 12分
所以存在唯一的正数,使得方程
在区间
内有且只有两个不等的实数根. 14分
当m为何值时,方程x2-4|x|+5-m=0有四个不相等的实数根?
正确答案
1
方程x2-4|x|+5-m=0变形为x2-4|x|+5=m,
设y1=x2-4|x|+5=
y2=m,在同一坐标系下分别作出函数y1和y2的图象,如图所示.
由两个函数图象的交点可以知道,当两函数图象有四个不同交点,即方程有四个不同的实数根,满足条件的m取值范围是1
若函数有极值点
,且
,则关于
的方程
的不同实根个数是 .
正确答案
3
试题分析:函数有极值点
,说明方程
的两根为
,不妨设
,即
是极大值点,
是极小值点,方程
的解为
或
,由于
,所以
是极大值,
有两解,
,
只有一解.因此共有3解.
已知函数f(x)= 则函数y=f[f(x)]+1的零点个数是______ 个.
正确答案
当x≤0时,f(x)=x+1,
当-1<x≤0时,f(x)=x+1>0
y=f[f(x)]+1=log2(x+1)+1=0,
x+1=,x=-
.
当x≤-1时,f(x)=x+1≤0,
y=f[f(x)]+1=f(x)+1+1=x+3=0,
∴x=-3.
当x>0时,f(x)=log2x,
y=f[f(x)]+1=log2[f(x)]+1,
当0<x<1时,f(x)=log2x<0,
y=f[f(x)]+1=log2[f(x)]+1=log2(log2x+1)+1=0,
∴log2x+1=,x=
;
当x>1时,f(x)=log2x>0,
∴y=f[f(x)]+1=log2(log2x)+1=0,
∴log2x=,x=
.
综上所述,y=f[f(x)]+1的零点是x=-3,或x=-,或x=
,或x=
.
故答案为:4.
已知a为实数,x=4是函数f(x)=alnx+x2-12x的一个极值点.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有且仅有3个交点,求b的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)∵函数f(x)=alnx+x2-12x,
∴f′(x)=+2x-12,
∵x=4是函数f(x)=alnx+x2-12x的一个极值点,
∴f′(4)=0,得+8-12=0,得a=16;
(Ⅱ)当a=16时,f(x)=16lnx+x2-12x,f′(x)=+2x-12=
,
当f′(x)>0时,可得x>4或者0<x<2;
当f′(x)<0时,可得2<x<4;
∴函数f(x)的单调增区间为:(4,+∞),(0,2);
函数f(x)的单调减区间为:(2,4);
(Ⅲ)直线y=b与函数y=f(x)的图象有且仅有3个交点,f(4)=16ln4-32,f(2)=16ln2-20,
由(Ⅱ)知f(x)在x=2出去极大值,在x=4出取极小值,
画出f(x)的草图:
直线y=b与函数y=f(x)的图象有且仅有3个交点,
∴直线y=b必须在直线l和直线n之间,
∴f(4)<b<f(2),
即161n4-32<b<16ln2-20,;
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