- 函数零点的判断和求解
- 共205题
21.己知函数f(x)=a(x-)-2lnx,其中a∈R.
(1)若f(x)有极值,求a的取值范围;
(2)讨论(x)的零点个数,并说明理由.(参考数值:ln2≈0. 6931)
正确答案
(1)0<a<1;
(2)当a≤0或a≥1时,有唯一零点;当0<a<1时,
有三个零点.
解析
本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)直接按照步骤来求;
(2)要注意对参数的讨论.
(1),
因为f(x)定义域为(0,+∞),
所以ax2-2x+a=0有正根且不为等根。
显然a≠0,由x1x2=1>0.得Δ>0且x1+x2>0,所以 0<a<1 。
(2)由上知,,
因为x∈(0,+∞),①若a≤0,则<0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)单调递减,因为f(1)=0,所以f(x)的零点唯一;
②若a≥1,则≥0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)单调递增,因为f(1)=0,所以f(x)的零点唯一;
③若0<a<1,记x1,x2分别为ax2-2x+a=0的两根,且x1<1<x2,且f(x)在(0,x1)单调递增,在(x1,x2)单调递增,(x2,+∞)单调递增。
因为f(1)=0,所以f(x1)>0,f(x2)<0.当x∈(0,x1)时,取
显然,>0,
所以h(a)在(0,1)单调递增,所以,
故f(x)在
有一个零点;因为
,
则f(x)在有一个零点;
综上可知:当a≤0或a≥1时,有唯一零点;当0<a<1时,
有三个零点.
考查方向
本题考查了利用导数求含参数的函数极值,分类讨论,讨论点大体可以分成以下几类:
1、根据判别式讨论;
2、根据二次函数的根的大小;
3、定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;
4、求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;
5、多次求导求解等.
解题思路
无
易错点
第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
12.函数有两个零点,则实数
的取值范围是( )
正确答案
解析
首先构造两个函数,后面的函数过原点,然后对
进行分类讨论,并结合图形,分析两个函数图像什么时候才会在
上有两个交点。
(1)当时,二次函数开口向下,对称轴在
轴左边,如右图,两个函数图像只有一个交点;
(2)当时,
为斜率为-1的一次函数,两个函数图像也只有一个交点;
(3)当时,二次函数开口向上,对称轴在
轴右边,如右图,若要有两个交点,则二次函数在
处函数值必须小于0,所以得到
,所以答案为
考查方向
解题思路
首先构造两个函数,定义域都是
,然后画图分析看
在什么范围的时候两个函数图像会有两个交点
易错点
1、忽略对数函数的定义域导致结果出错
2、没有注意到后面的二次函数过原点,而增加不必要的讨论和计算
知识点
8.定义在R上的奇函数,当
时,
,则关于
的函数
的所有零点之和为 ( )
正确答案
解析
通过图象大致情况,可以求出零点,并可以判断出零点的和为,所以选C
考查方向
解题思路
先根据奇函数的性质求f(x)图像,利用数列求和
易错点
根据零点的位置 推导出规律求零点的和
知识点
12.若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2,且f(x1)=x1<x2,则关于x的方程
3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是( )
正确答案
解析
是方程
的两个根,由于
则有两个设等式成立,
,由图象可知,有三个交点。
考查方向
解题思路
本题考查了函数零点的概念以及对嵌套型函数的理解,涉及到函数的零点个数问题通常优先考虑数形结合的方法来解决,
本题中,对函数求导,由题意可知
是方程
的两根,从而关于
的方程
也有两个相异根,作出草图,观察图象即可得到答案.
易错点
本题易在应用数形结合的过程中出现错误。
知识点
16.已知函数 则函数
的零点个数为______________个.
正确答案
2
解析
在
上单调递增,在
单调递减,在
上单调递减,在
单调递增,其中
,而函数
在
上单调递减,在
上单调递增,其中
,结合图像(略),可知有两个交点,即函数
的零点个数有2个。
考查方向
本题考查了函数的零点个数问题,但可转化为两个函数图像的交点个数问题,体现了数形结合的思想。
解题思路
的零点个数即为方程
的根的个数,也是函数
与函数
的图像的交点个数。
易错点
函数向方程的转化不得当,会造成函数图像画不好,影响解题。
知识点
12.函数有两个零点,则实数
的取值范围是( )
正确答案
解析
当时,
为增函数,至多只有一个零点,不满足题意,淘汰A,B;
当时,函数
的图象是开口向上的抛物线,两个零点分别为
,其中
,此时函数
与
有两个交点,
故方程有两个解,即函数
有两个零点,淘汰C.
应选D.
考查方向
解题思路
1.由时,至多只有一个零点,排除A、B;
2.由时函数有两个零点,排除C,所以选D。
易错点
1找不到分类讨论的突破口,即分类的标准;
2.不能把零点问题转化为方程的解进行解决。
知识点
12.已知,又
,若满足
的
有四个,则
的取值范围为( )
正确答案
解析
令,所以
,所以
在
上单调递减,在
上单调递增,又由于
,
,当
时,
,所以
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,所以
时对应的x由三个,
时对应的x由一个,
时对应的x由一个,
时对应的x由二个;设
,所以
,设
的根为
,所以
共有四个解,所以
,所以
,解得
,故选A。
考查方向
解题思路
1.先求出的单调性以及函数值在各段对应x的个数;
2.根据 的
有四个得到
的函数值一个在
内,另一个在
内,进而得到答案。
易错点
1.无法做出的图像;
2. 满足的
有四个不会逆推。
知识点
8.已知为偶函数,当
时,
,若函数
恰有4个零点,则实数
的取值范围( )
正确答案
解析
由题可知:f(x)≥2m,且f(0)=6m. 若函数恰有4个零点,则实数
的取值范围是
。
A选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选B选项。
考查方向
解题思路
代入特值计算或由函数的基本性质,即可得到结果。
A选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选B选项。
易错点
本题易在代特值时发生错误。
知识点
9. 若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x), f(2-x)=f(x),且当x∈[0,1]时,其图象是四分之一圆(如图所示),则函数H(x)= |xex|-f(x)在区间上的零点个数为 ( )
正确答案
解析
f(-x)=f(x), f(2-x)=f(x),所以f(x)是偶函数、周期是2
令,则
求导得,在[-3, -1]上单调递增,在[-1, -0]上单调递减,在
上单调递增。且
,
,
,
。
根据单调性和以上函数值对应的画出函数
图象,会发现函数
与函数
在区间[-3,1]上共有四个公共点,即函数H(x) 在区间[-3,1]上共有4个零点。
考查方向
解题思路
先看懂这个四分之一圆所表示的图像只是函数的一部分构成的,然后根据函数的奇偶性以及周期性即可得到在区间[-3,1]上的f(x)图象。
易错点
看不懂图所表示的四分之一圆导致不知道从什么地方入手,对函数奇偶性周期性不熟悉导致出错,在计算函数的单调性时,不清楚函数的零点定义也会出错。再者就是计算出错。
知识点
15.已知函数,若方程
有两个不同实根,则实数k的取值范围为_______.
正确答案
解析
考查方向
解题思路
该题信息量比较大关键在于理清解题思路
易错点
本题易错点有:1、图像画不出,2、关于图像的变化过程
知识点
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