- 函数的零点与方程根的联系
- 共2760题
若方程lgkx=2lg(x+1)仅有一个实根,那么k的取值范围是______.
正确答案
由题意,当k>0时,函数定义域是(0,+∞),当k<0时,函数定义域是(-1,0)
当k>0时,lgkx=2lg(x+1)
∴lgkx-2lg(x+1)=0
∴lgkx-lg(x+1)2=0,即kx=(x+1)2在(0,+∞)仅有一个解
∴x2-(k-2)x+1=0在(0,+∞)仅有一个解
令f(x)=x2-(k-2)x+1
又当x=0时,f(x)=x2-(k-2)x+1=1>0
∴△=(k-2)2-4=0
∴k-2=±2
∴k=0舍,或4
k=0时lgkx无意义,舍去
∴k=4
当k<0时,函数定义域是(-1,0)
函数y=kx是一个递减过(-1,-k)与(0,0)的线段,函数y=(x+1)2在(-1,0)递增且过两点(-1,0)与(0,1),此时两曲线段恒有一个交点,故k<0符合题意
故答案为:k=4或k<0.
已知f(x)=x3+bx+cx+d在(﹣∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,且方程f(x)=0有三个根,它们分别为α,2,β.
(1)求c的值;
(2)求证f(1)≥2;
(3)求|α﹣β|的取值范围.
正确答案
解:(1)∵f(x)在(﹣∞,0]上是增函数,在(0,2]上是减函数;
∴x=0是f'(x)=0的根,
又∵f'(x)=3x2+2bx+c,
∵f'(0)=0,
∴c=0.
(2)∵f(x)=0的根为α,2,β,
∴f(2)=0,∴8+4b+d=0,
又∵f'(2)≤0,
∴12+4b≤0,∴b≤﹣3,
又d=﹣8﹣4b
∴d≥4
f(1)=1+b+d,f(2)=0
∴d=﹣8﹣4b且b≤﹣3,
∴f(1)=1+b﹣8﹣4b=﹣7﹣3b≥2
(3)∵f(x)=0有三根α,2,β;
∴f(x)=(x﹣α)(x﹣2)(x﹣β)=x3﹣(α+β+2)● x2﹣2αβ;
∴
|β﹣α|2 =(α+β)2﹣4αβ=(b+2)2 +2d
=b2 +4b+4﹣16﹣8b=b2﹣4b﹣12=(b﹣2)2﹣16
又∵b≤﹣3,
∴|β﹣α|≥3
已知函数f(x)=(x2-3x+3)·ex,设f(-2)=m,f(t)=n。
(1)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[-2,t]上为单调函数;
(2)当t>-2时,判断f(-2)和f(t)的大小,并说明理由;
(3)求证:当1<t<4时,关于x的方程:在区间[-2,t]上总有两个不同的解。
正确答案
解:(1)因为
由
由
所以在
上递增
在上递减
要使在
上为单调函数
则。
(2)在
上递增
在上递减
∴在
处有极小值e
又
∴在
上的最小值为
从而当时,
。
(3)∵
又∵
∴
令
从而问题转化为证明当时
方程=0在
上有两个解
∵
当时,
但由于
所以在
上有解,且有两解。
已知函数,g(x)=lnx.
(Ⅰ)如果函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,求a的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数a>0,使得方程在区间
内有且只有两个不相等的实数根?若存在,请求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是单调增函数,符合题意.
当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为,
由于y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,
所以,解得a≤﹣2或a>0,所以a>0.
当a<0时,不符合题意.
综上,a的取值范围是a≥0.
(Ⅱ)把方程整理为
,
即为方程ax2+(1﹣2a)x﹣lnx=0.
设H(x)=ax2+(1﹣2a)x﹣lnx(x>0),
原方程在区间()内有且只有两个不相等的实数根,
即为函数H(x)在区间()内有且只有两个零点
=
令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或(舍)
当x∈(0,1)时,H′(x)<0,H(x)是减函数;
当x∈(1,+∞)时,H′(x)>0,H(x)是增函数.
H(x)在()内有且只有两个不相等的零点,
只需即
∴解得
,
所以a的取值范围是().
已知函数 (x) =(2 -a )(x -1 )-2lnx ,(a ∈R ,e 为自然对数的底数)
(1 )当a =1 时,求 (x) 的单调区间;
(2 )若函数 (x) 在(0 ,)上无零点,求a的最小值
正确答案
解:(Ⅰ)当 a=1时,
由 由
故 的单调减区间为
单调增区间为
(Ⅱ)因为 在
上恒成立不可能,故要使函数
在
上无零点,
只要对任意的 恒成立,即对
恒成立.
令 则
再令
在
上为减函数,
于是
从而, ,
于是 在
上为增函数 故要使
恒成立,
只要
综上,若函数 在
上无零点,则
的最小值为
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