【文档说明】高考数学(理数)一轮复习学案2.7《函数与方程》(含详解).doc,共(22)页,834.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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2.7函数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使_______________的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的____________.(2)函数
有零点的几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴_______________⇔函数y=f(x)_______________.由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式求根的方程f(x)
=0来说,我们可以将它与____________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的根.2.函数的零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有_______________,那么,函数y=f(x)在区间_____
__________内有零点,即存在c∈_______________,使得_______________,这个c也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠:1.(1)f(x)=0实数根交点的横坐标(2)有交
点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0(a,b)(a,b)f(c)=0(教材改编)函数f(x)=x12-12x的零点个数为()A.0B.1C.2D.3解:f(x)在其定义域上是增函数,又f(0)=-1,f(1)=12,所以f(0)f(1)<0
,所以f(x)有且只有一个零点.故选B.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是()A.y=cosxB.y=sinxC.y=lnxD.y=x2+1解:y=cosx是偶函数且有无数多个零点,y=sinx为奇函数,y=lnx既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A
.下列函数图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是()ABCD解:能用二分法求零点的函数的图象必须在给定区间[a,b]上连续不断,并且有f(a)·f(b)<0.A,B中不存在f(x)<0,D中函数不连续.故选C.函数f(x)=a
x+1-2a在区间(-1,1)上仅存在一个零点,则实数a的取值范围是________.解:因为函数f(x)的图象为直线,由题意可得f(-1)f(1)<0,所以(-3a+1)(1-a)<0,解得13<a<1,所以实数
a的取值范围是13,1.故填13,1.函数f(x)=3x|log12x|-1的零点个数为________.解:由f(x)=0,得|log12x|=13x,作出函数y=|log12x|和y=13x的图象,由图象知两函数图象有2个交点,故函数f(x)有2个
零点.故填2.类型一判断函数零点所在区间(1)已知函数f(x)=6x-log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,4)D.(4,+∞)解:易知f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(2)=3-log22=
2>0,f(4)=32-log24=-12<0,所以函数f(x)的零点所在区间为(2,4).故选C.(2)若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)·(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间()A.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a
,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内解:易知f(a)=(a-b)(a-c),f(b)=(b-c)(b-a),f(c)=(c-a)(c-b).又a<b<c,则f(a)>0,f(b)<0,f(c)>0,又该函数是二次函数,且图象开口向上,可知两个零点分别位于区间(a,
b)和(b,c)内.故选A.点拨:确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:①利用函数零点的存在性定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=
f(x)在区间(a,b)内必有零点.需要注意的是,满足条件的零点可能不惟一;不满足条件时也可能有零点.②数形结合法:通过画函数图象,观察图象在给定区间上是否有交点来判断.(1)在下列区间中,函数f(x)=ex
+4x-3的零点所在的区间为()A.-14,0B.0,14C.14,12D.12,34解:因为f(x)=ex+4x-3,所以f′(x)=ex+4>0.所以f(x)在其定义域上是单调递增函数.因为f
-14=e-14-4<0,f(0)=-2<0,f14=e14-2<0,f12=e12-1>0,所以f14·f12<0,所以f(x)的零点所在区间为14,12.故选C.(2)(2017·唐山摸底)设x
0是方程13x=x的解,则x0所在的范围是()A.0,13B.13,12C.12,23D.23,1解:构造函数f(x)=13x-x,f(x)是[0,+∞)上的减函数,因为f(0)=
130-0=1>0,f13=1313-1312>0,f12=1312-1212<0,所以由零点存在性定理可得函数f(x)在13,12上存在零点,即x0∈13,12.故选B.类型二零点个数的
判断(1)函数f(x)=x2+2x-3,x≤0,-2+lnx,x>0的零点个数为()A.0B.1C.2D.3解:由x≤0,x2+2x-3=0,得x=-3.由x>0,-2+lnx=0,得x=e2.所以f(x)
的零点个数为2.故选C.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是()A.5B.4C.3D.2解:由题
意知,f(x)是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log3|x|的图象,如图.观察图象可以发现它们有4个交点,即函数y=f(x)-log3|x|有4个零点.故选B.点拨:判断函数零点个数的
方法:①解方程法;②零点存在性定理结合函数的性质;③数形结合法,即转化为两个函数图象的交点个数.(1)函数f(x)=xcosx2在区间[0,4]上的零点个数为()A.4B.5C.6D.7解:由f(x)=xcosx2=0,得x=0或cosx2=0.又x∈[0,4],所以x2∈[0,
16].由于cosπ2+kπ=0(k∈Z),而在π2+kπ(k∈Z)的所有取值中,只有π2,3π2,5π2,7π2,9π2满足在[0,16]内,故零点个数为1+5=6.故选C.(2)(2018·南昌调
研)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2018x+log2018x,则函数f(x)的零点个数是()A.1B.2C.3D.4解:作出函数y=2018x和y=-log2018x的图象如图所示,可知函数f(x)=2018x+log2018x在x∈(0,+∞)上
只有一个零点,又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)在x∈(-∞,0)上只有一个零点,又f(0)=0,所以函数f(x)的零点个数是3.故选C.类型三已知零点情况求参数的取值范围(1)(2016·山东)已知函数f(x)=|x|,x≤m,x2-2
mx+4m,x>m,其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.解:f(x)的大致图象如图所示,若存在b∈R,使得方程f(x)=b有三个不同的根,只需4m-m2<m
,又m>0,所以m>3.故填(3,+∞).(2)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围是________.解:设y1=f(x)=|x
2+3x|,y2=a|x-1|,在同一直角坐标系中作出y1,y2的图象如图所示.由图可知方程f(x)-a|x-1|=0有4个互异的实数根等价于函数y1=|x2+3x|与y2=a|x-1|的图象有4个不同的交点且4个交点的横坐标都小于1,所以y=-x2-3x,y=a(1-
x)有两组不同解,消去y得x2+(3-a)x+a=0有两个不等实根,所以Δ=(3-a)2-4a>0,即a2-10a+9>0,解得a<1或a>9.又由图象得a>0,所以0<a<1或a>9.故填(0,1)∪
(9,+∞).点拨:已知函数零点情况求参数取值范围的方法主要是数形结合,步骤为:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围.(1)函数f(x)=2x-2x-a的
一个零点在区间(1,2)内,则实数a的取值范围是()A.(1,3)B.(1,2)C.(0,3)D.(0,2)解:因为函数f(x)=2x-2x-a在区间(1,2)上单调递增,又函数f(x)=2x-2x-a的
一个零点在区间(1,2)内,则有f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,所以0<a<3.故选C.(2)(2017·焦作二模)已知函数f(x)=ex,x≤0,x2+ax+1,x>0
,F(x)=f(x)-x-1,且函数F(x)有2个零点,则实数a的取值范围为()A.(-∞,0]B.[1,+∞)C.(-∞,1)D.(0,+∞)解:当x≤0时,F(x)=ex-x-1,F′(x)=ex
-1≤0,F(x)单调递减且F(0)=0,此时函数F(x)有且仅有1个零点为0.当x>0时,F(x)=x[x+(a-1)],因为函数F(x)有2个零点,即当x>0时,有1个零点,所以1-a>0,所以a<1.故选C.类型四二分法求函数的零点已知自变量和函数值的对应值如下表:x0.2
0.61.01.41.82.22.63.03.4„y=2x1.1491.5162.02.6393.4824.5956.0638.010.556„y=x20.040.361.01.963.244.846.769.011.56„则方程2x=x2的一个
根位于区间()A.(0.6,1.0)B.(1.4,1.8)C.(1.8,2.2)D.(2.6,3.0)解:令f(x)=2x,g(x)=x2,因为f(1.8)=3.482,g(1.8)=3.24,f(2.2)=4.595,g(2.2)=4.84.令h(x)=2x-
x2,则h(1.8)>0,h(2.2)<0.故选C.点拨:用二分法求函数f(x)满足给定的精确度的零点近似值的步骤如下:第一步,确定初始区间[a0,b0],验证f(a0)·f(b0)<0,给定精确度ε;第二步,求区间[a0,b0]的中点x0=a0
+b02;第三步,计算f(x0):①若f(x0)=0,则x0就是函数的零点;②若f(a0)·f(x0)<0,则令a1=a0,b1=x0(此时零点∈[a1,b1]);③若f(a0)·f(x0)>0,则令a1=x0,b1=b0(此时零点∈[a1,b1]);第四
步,判断区间[a1,b1]是否达到精确度ε:即若|a1-b1|<ε,则得到零点近似值a1(或b1);否则重复第二到四步.在用二分法求方程x2=2的正实数根的近似解(精确度0.001)时,若我们选取初始区间是[1.4,1.5],则要达到精确度要求
至少需要计算的次数是________.解:设至少需要计算n次,由题意知1.5-1.42n<0.001,即2n>100.由26=64,27=128,知n=7.故填7.1.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0
的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式
Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,有时还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的
图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.若函数f(x)=ax+b的零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是()A.0,2B.0,12C.0,
-12D.2,-12解:由题意知2a+b=0,即b=-2a.令g(x)=bx2-ax=0,得x=0或x=ab=-12.故选C.2.设函数f(x)=3x+x,则函数f(x)存在零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(-1,0)D.(-2,-1
)解:函数f(x)为增函数,因为f(-1)=3-1-1=-23,f(0)=1+0=1,所以函数f(x)的零点所在的区间为(-1,0).故选C.3.二次函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为()A.至多有一个B
.有一个或两个C.有且仅有一个D.一个也没有解:因为f(1)>0,f(2)<0,所以f(x)在(1,2)上必有零点,又因为函数为二次函数,所以有且仅有一个零点.故选C.4.设函数f(x)的零点为x1,g(x)=4x+2x-2的零点为x2,若|x1-x2|≤0.25,则f(x)可以
是()A.f(x)=(x-1)2B.f(x)=ex-1C.f(x)=lnx-122D.f(x)=4x-1解:选项A,x1=1;选项B,x1=0;选项C,x1=32或-12;选项D,x1=14.因为g(1)=4+2-2>0,g12=2+1-2>0,g14=2+12-2<0,g
(0)=1-2<0,则x2∈14,12.选项中,只有x1=14时,满足|x1-x2|≤0.25.故选D.5.(2017·湖南衡阳模拟)函数f(x)的定义域为[-1,1],图象如图1所示;函数g(x)的定义域为[-2,2],图象如图2所示,方程f(g(x))=0有m个实数根,方程g
(f(x))=0有n个实数根,则m+n=()A.14B.12C.10D.8解:由题图1可知,若f(g(x))=0,则g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,由题图2可知,g(x)=-1时,x=-1或x=1,g(x)=0时,x=-32或x
=0或x=32,g(x)=1时,x=2或x=-2,故m=7.若g(f(x))=0,则f(x)=-32或f(x)=32或f(x)=0,由题图1知,f(x)=32与f(x)=-32对应的x值各有2个,f(x)=0时,x=-1或x=1或x=0,故n
=7.故m+n=14.故选A.6.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=ex,x≤0,lnx,x>0,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[-1,0)B.[0,+∞)C.[-1,+∞)D.[1
,+∞)解:函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x-a与函数y=f(x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.
故选C.7.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,g(x)=[x]为取整函数,x0是函数f(x)=lnx-2x的零点,则g(x0)=________.解:f(x)是(0,+∞)上的增函数,f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3-23>0,故x0∈(2,3),所
以g(x0)=[x0]=2.故填2.8.设函数f(x)=2x-a,x<1,4(x-a)(x-2a),x≥1.(1)若a=1,则f(x)的最小值为________;(2)若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是________.解:(1)若a
=1,则f(x)=2x-1,x<1,4(x-1)(x-2),x≥1.作出函数y=f(x)的图象,如图所示.由图可得f(x)的最小值为-1.(2)当a≥1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足21-a≤0,即a≥2
,所以a≥2.当a<1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足a<1≤2a,21-a>0,-a<0,解得12≤a<1.综上,实数a的取值范围为12,1∪[2,+∞).故填-1;12,1∪[2,+∞).9.关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区
间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.解:显然x=0不是方程x2+(m-1)x+1=0的解,0<x≤2时,方程可变形为1-m=x+1x,又因为y=x+1x在(0,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,所以y=x+1x在(0,2]上的取值范围是[2,+∞),所以1-m≥2,
所以m≤-1,故实数m的取值范围是(-∞,-1].10.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=x+14x,x>0,x+1,x≤0.(1)求g(f(1))的值;(2)若方程g(f(x))-a=0有4个实数根,求实数a的取值范围.解:(1)因为f(1)=
-12-2×1=-3,所以g(f(1))=g(-3)=-3+1=-2.(2)令f(x)=t,则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)内有2个不同的解,则原方程有4个解等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,作出函数
y=g(t)(t<1)的图象,如图所示,由图象可知,当1≤a<54时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即实数a的取值范围是1,54.11.(2018·广东汕头质检)已知函数f(x)=-x2+2ex+m
-1,g(x)=x+e2x(x>0).(1)若y=g(x)-m有零点,求实数m的取值范围;(2)确定实数m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.解:(1)方法一:因为g(x)=x+e2x≥2e2=2e,当且仅当x=e时等号成立,故g(x)的值域是[2e,
+∞),因而只需m≥2e,y=g(x)-m就有零点.所以实数m的取值范围为[2e,+∞).方法二:由g′(x)=1-e2x2=(x+e)(x-e)x2,可作出y=g(x)的大致图象(如图1).可知若使y=g(x)-m有
零点,则只需m≥2e.即实数m的取值范围是[2e,+∞).(2)若g(x)-f(x)=0有两个相异的实根,即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点,作出y=g(x)的大致图象(如图2).因为f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,
其图象的对称轴为x=e,开口向下,最大值为m-1+e2.如图所示,故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时,g(x)与f(x)有两个交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.所以实数m的取值范围是
(-e2+2e+1,+∞).若a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,函数g(x)=logax+x-4的零点为n,则1m+1n的最小值为________.解:设F(x)=ax,G(x)=logax,h
(x)=4-x,则h(x)与F(x),G(x)的交点A,B的横坐标分别为m,n(m>0,n>0).因为y=F(x)与y=G(x)的图象关于直线y=x对称,所以A,B两点关于直线y=x对称.又因为y=x和
h(x)=4-x交点的横坐标为2,所以m+n=4.又m>0,n>0,所以1m+1n=1m+1n·m+n4=142+nm+mn≥14(2+2nm·mn)=1,当且仅当nm=mn,即m=n=2时等号成立.所以1m+1n的最小值为1.故填1.2.7函
数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使_______________的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的___
_________.(2)函数有零点的几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴_______________⇔函数y=f(x)_______________.由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式
求根的方程f(x)=0来说,我们可以将它与____________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的根.2.函数的零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有______
_________,那么,函数y=f(x)在区间_______________内有零点,即存在c∈_______________,使得_______________,这个c也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根
的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠:1.(1)f(x)=0实数根交点的横坐标(2)有交点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0(a,b)(a,b)f(c)=0(教材改编)函数f(x)=x12-12x的零点
个数为()A.0B.1C.2D.3解:f(x)在其定义域上是增函数,又f(0)=-1,f(1)=12,所以f(0)f(1)<0,所以f(x)有且只有一个零点.故选B.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是()A.y=cosxB.y=sinxC.y=lnxD.y=x
2+1解:y=cosx是偶函数且有无数多个零点,y=sinx为奇函数,y=lnx既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A.下列函数图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是()ABCD解:能用二分法求零点
的函数的图象必须在给定区间[a,b]上连续不断,并且有f(a)·f(b)<0.A,B中不存在f(x)<0,D中函数不连续.故选C.函数f(x)=ax+1-2a在区间(-1,1)上仅存在一个零点,则实数a的取值范围是________.解:因为函数f(x)的图象为直线,由
题意可得f(-1)f(1)<0,所以(-3a+1)(1-a)<0,解得13<a<1,所以实数a的取值范围是13,1.故填13,1.函数f(x)=3x|log12x|-1的零点个数为________.解:由f(x)=0,得|log12x|=13x,作出函数y=|log12x|
和y=13x的图象,由图象知两函数图象有2个交点,故函数f(x)有2个零点.故填2.类型一判断函数零点所在区间(1)已知函数f(x)=6x-log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,4)D.(4,+∞)解:易知f(x)在(0,+∞)上为
减函数,且f(2)=3-log22=2>0,f(4)=32-log24=-12<0,所以函数f(x)的零点所在区间为(2,4).故选C.(2)若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)·(x-c)+(x-c)(x-a)
的两个零点分别位于区间()A.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内解:易知f(a)=(a-b)(a-c),f(b)=(b-c)(b-a),f(c)=(c-a)(c
-b).又a<b<c,则f(a)>0,f(b)<0,f(c)>0,又该函数是二次函数,且图象开口向上,可知两个零点分别位于区间(a,b)和(b,c)内.故选A.点拨:确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:①利用函数零点的存在性定理:首先看函
数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.需要注意的是,满足条件的零点可能不惟一;不满足条件时也可能有零点.②数形结合法:通过画函数图象,观察图象在给
定区间上是否有交点来判断.(1)在下列区间中,函数f(x)=ex+4x-3的零点所在的区间为()A.-14,0B.0,14C.14,12D.12,34解:因为f(x)=ex+4x-3,所以f′(x)=ex+4>0.所以f(x)
在其定义域上是单调递增函数.因为f-14=e-14-4<0,f(0)=-2<0,f14=e14-2<0,f12=e12-1>0,所以f14·f12<0,所以f(x)的零点所在区间为14
,12.故选C.(2)(2017·唐山摸底)设x0是方程13x=x的解,则x0所在的范围是()A.0,13B.13,12C.12,23D.23,1解:构造函数f(x)=13x-x,f(x)是[0,+∞)上的减函
数,因为f(0)=130-0=1>0,f13=1313-1312>0,f12=1312-1212<0,所以由零点存在性定理可得函数f(x)在13,12上存在零点
,即x0∈13,12.故选B.类型二零点个数的判断(1)函数f(x)=x2+2x-3,x≤0,-2+lnx,x>0的零点个数为()A.0B.1C.2D.3解:由x≤0,x2+2x-3=0,得x=-3.
由x>0,-2+lnx=0,得x=e2.所以f(x)的零点个数为2.故选C.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是()A.5B.4C.3D.2解:由题意知,f
(x)是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log3|x|的图象,如图.观察图象可以发现它们有4个交点,即函数y=f(x)-log3|x|有4个零点.故选B.点拨:判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理结合函数
的性质;③数形结合法,即转化为两个函数图象的交点个数.(1)函数f(x)=xcosx2在区间[0,4]上的零点个数为()A.4B.5C.6D.7解:由f(x)=xcosx2=0,得x=0或cosx2=0.
又x∈[0,4],所以x2∈[0,16].由于cosπ2+kπ=0(k∈Z),而在π2+kπ(k∈Z)的所有取值中,只有π2,3π2,5π2,7π2,9π2满足在[0,16]内,故零点个数为1+5=6.故选C.(2)(2018·南昌调研)已知f(x
)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2018x+log2018x,则函数f(x)的零点个数是()A.1B.2C.3D.4解:作出函数y=2018x和y=-log2018x的图象如图所示,可知函数f(x)=2018x+log2018x在x∈(
0,+∞)上只有一个零点,又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)在x∈(-∞,0)上只有一个零点,又f(0)=0,所以函数f(x)的零点个数是3.故选C.类型三已知零点情况求参数的取值范围(1)(2016·山东)已知函数f(x)=|x|,x≤m,x
2-2mx+4m,x>m,其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.解:f(x)的大致图象如图所示,若存在b∈R,使得方程f(x)=b有三个不同的根,只需4m-m2<m,又m>0
,所以m>3.故填(3,+∞).(2)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围是________.解:设y1=f(x)=|x2+3x|,y2=a|x-1|,在
同一直角坐标系中作出y1,y2的图象如图所示.由图可知方程f(x)-a|x-1|=0有4个互异的实数根等价于函数y1=|x2+3x|与y2=a|x-1|的图象有4个不同的交点且4个交点的横坐标都小于1,所以y=-
x2-3x,y=a(1-x)有两组不同解,消去y得x2+(3-a)x+a=0有两个不等实根,所以Δ=(3-a)2-4a>0,即a2-10a+9>0,解得a<1或a>9.又由图象得a>0,所以0<a<1或a>9.故填(0,1)∪(9,+∞).点拨:
已知函数零点情况求参数取值范围的方法主要是数形结合,步骤为:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围.(1)函数f(x)=2x-2x-a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a的取值范围是()A.(
1,3)B.(1,2)C.(0,3)D.(0,2)解:因为函数f(x)=2x-2x-a在区间(1,2)上单调递增,又函数f(x)=2x-2x-a的一个零点在区间(1,2)内,则有f(1)·f(2)<0,
所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,所以0<a<3.故选C.(2)(2017·焦作二模)已知函数f(x)=ex,x≤0,x2+ax+1,x>0,F(x)=f(x)-x-1,且函数F(x)有2个零点,则实数a的取值范围为()A.(-∞,0]B.[1,
+∞)C.(-∞,1)D.(0,+∞)解:当x≤0时,F(x)=ex-x-1,F′(x)=ex-1≤0,F(x)单调递减且F(0)=0,此时函数F(x)有且仅有1个零点为0.当x>0时,F(x)=x[x+(a-1)],因为函数F(x)有2个零点,即当x>0
时,有1个零点,所以1-a>0,所以a<1.故选C.类型四二分法求函数的零点已知自变量和函数值的对应值如下表:x0.20.61.01.41.82.22.63.03.4„y=2x1.1491.5162.02.
6393.4824.5956.0638.010.556„y=x20.040.361.01.963.244.846.769.011.56„则方程2x=x2的一个根位于区间()A.(0.6,1.0)B.(1.4,1.8)C
.(1.8,2.2)D.(2.6,3.0)解:令f(x)=2x,g(x)=x2,因为f(1.8)=3.482,g(1.8)=3.24,f(2.2)=4.595,g(2.2)=4.84.令h(x)=2x-x
2,则h(1.8)>0,h(2.2)<0.故选C.点拨:用二分法求函数f(x)满足给定的精确度的零点近似值的步骤如下:第一步,确定初始区间[a0,b0],验证f(a0)·f(b0)<0,给定精确度ε;第二步,求区间[a0,b0]的中点x0=a0+b02;第三步,计算f(x0):①若f(
x0)=0,则x0就是函数的零点;②若f(a0)·f(x0)<0,则令a1=a0,b1=x0(此时零点∈[a1,b1]);③若f(a0)·f(x0)>0,则令a1=x0,b1=b0(此时零点∈[a1,b1]);第四步,判断区间[a1,b1]是否达到精确度ε:即若|a1-b1|<ε,则得到零点近似值
a1(或b1);否则重复第二到四步.在用二分法求方程x2=2的正实数根的近似解(精确度0.001)时,若我们选取初始区间是[1.4,1.5],则要达到精确度要求至少需要计算的次数是________.解:设至少需要计算n次,由题意知1.5-1.42n<0.001,即2n>
100.由26=64,27=128,知n=7.故填7.1.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实
根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(
2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,有时还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.若
函数f(x)=ax+b的零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是()A.0,2B.0,12C.0,-12D.2,-12解:由题意知2a+b=0,即b=-2a.令g(x)=bx2-ax=0,得x=0或x=ab=-12.故选C.2.设函数f(x)=3x
+x,则函数f(x)存在零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(-1,0)D.(-2,-1)解:函数f(x)为增函数,因为f(-1)=3-1-1=-23,f(0)=1+0=1,所以函数f(x)的零点所在的区间为(-1,0).故选C.3.二
次函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为()A.至多有一个B.有一个或两个C.有且仅有一个D.一个也没有解:因为f(1)>0,f(2)<0,所以f(x)在(1,2)
上必有零点,又因为函数为二次函数,所以有且仅有一个零点.故选C.4.设函数f(x)的零点为x1,g(x)=4x+2x-2的零点为x2,若|x1-x2|≤0.25,则f(x)可以是()A.f(x)=(x-1)2B.f
(x)=ex-1C.f(x)=lnx-122D.f(x)=4x-1解:选项A,x1=1;选项B,x1=0;选项C,x1=32或-12;选项D,x1=14.因为g(1)=4+2-2>0,g12
=2+1-2>0,g14=2+12-2<0,g(0)=1-2<0,则x2∈14,12.选项中,只有x1=14时,满足|x1-x2|≤0.25.故选D.5.(2017·湖南衡阳模拟)函数f(x)的定义域为[-1,1],图象如图1所示;函数g(x)的定义
域为[-2,2],图象如图2所示,方程f(g(x))=0有m个实数根,方程g(f(x))=0有n个实数根,则m+n=()A.14B.12C.10D.8解:由题图1可知,若f(g(x))=0,则g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,由题图2可知,g(x)=-1时,x=-1或x=1,g(x)=
0时,x=-32或x=0或x=32,g(x)=1时,x=2或x=-2,故m=7.若g(f(x))=0,则f(x)=-32或f(x)=32或f(x)=0,由题图1知,f(x)=32与f(x)=-32对应的x值各有2个,f(x)
=0时,x=-1或x=1或x=0,故n=7.故m+n=14.故选A.6.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=ex,x≤0,lnx,x>0,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则
a的取值范围是()A.[-1,0)B.[0,+∞)C.[-1,+∞)D.[1,+∞)解:函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x
-a与函数y=f(x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.故选C.7.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,g(x)=[x]为取整函数,x0是函数f(x)=lnx-2x的零点,则g(x
0)=________.解:f(x)是(0,+∞)上的增函数,f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3-23>0,故x0∈(2,3),所以g(x0)=[x0]=2.故填2.8.设函数f(x)=
2x-a,x<1,4(x-a)(x-2a),x≥1.(1)若a=1,则f(x)的最小值为________;(2)若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是________.解:(1)若a=1,则f(x)=2x-1
,x<1,4(x-1)(x-2),x≥1.作出函数y=f(x)的图象,如图所示.由图可得f(x)的最小值为-1.(2)当a≥1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足21-a≤0,即a≥2,所以a≥2.当a<1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足a<1≤2a,21-a>0,-a<0,解得
12≤a<1.综上,实数a的取值范围为12,1∪[2,+∞).故填-1;12,1∪[2,+∞).9.关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.解:显然x=0不是方程x2+(m-1)x+1=0的解,0<x≤2时,
方程可变形为1-m=x+1x,又因为y=x+1x在(0,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,所以y=x+1x在(0,2]上的取值范围是[2,+∞),所以1-m≥2,所以m≤-1,故实数m的取值范围是(-∞,-1]
.10.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=x+14x,x>0,x+1,x≤0.(1)求g(f(1))的值;(2)若方程g(f(x))-a=0有4个实数根,求实数a的取值范围.解:(1)因为f(1)=-12-2×1=-3,所以g(f(1))=g(-3)=-3+1
=-2.(2)令f(x)=t,则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)内有2个不同的解,则原方程有4个解等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图象,如图所示,由图象可
知,当1≤a<54时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即实数a的取值范围是1,54.11.(2018·广东汕头质检)已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+e2x(x>0).(1)若y=g(x)-m有零点,求实数m的取值范围
;(2)确定实数m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.解:(1)方法一:因为g(x)=x+e2x≥2e2=2e,当且仅当x=e时等号成立,故g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需m≥2e,y=g(x)-m就有零点.所以实数m的取值范围为[2e
,+∞).方法二:由g′(x)=1-e2x2=(x+e)(x-e)x2,可作出y=g(x)的大致图象(如图1).可知若使y=g(x)-m有零点,则只需m≥2e.即实数m的取值范围是[2e,+∞).(2)
若g(x)-f(x)=0有两个相异的实根,即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点,作出y=g(x)的大致图象(如图2).因为f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,其图象的对称轴为x=e,开口向下,最大值为m-1+e
2.如图所示,故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时,g(x)与f(x)有两个交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.所以实数m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞).若a>1,设函数f(x)=ax+x-4
的零点为m,函数g(x)=logax+x-4的零点为n,则1m+1n的最小值为________.解:设F(x)=ax,G(x)=logax,h(x)=4-x,则h(x)与F(x),G(x)的交点A,B的横坐标分别为m,n(m>0,n>0).
因为y=F(x)与y=G(x)的图象关于直线y=x对称,所以A,B两点关于直线y=x对称.又因为y=x和h(x)=4-x交点的横坐标为2,所以m+n=4.又m>0,n>0,所以1m+1n=1m+1n·m+n4=14
2+nm+mn≥14(2+2nm·mn)=1,当且仅当nm=mn,即m=n=2时等号成立.所以1m+1n的最小值为1.故填1.2.7函数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使_______________的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是
方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的____________.(2)函数有零点的几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴_______________⇔函数y=f(x)_______
________.由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式求根的方程f(x)=0来说,我们可以将它与____________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的
根.2.函数的零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有_______________,那么,函数y=f(x)在区间_______________内有零点,即存在c∈_______________,使得_______________
,这个c也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠:1.(1)f(x)=0实数根交点的横坐标(2)有交点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0(a,b)(a,b)f(c)=0(教材改编)函数f(x)=x
12-12x的零点个数为()A.0B.1C.2D.3解:f(x)在其定义域上是增函数,又f(0)=-1,f(1)=12,所以f(0)f(1)<0,所以f(x)有且只有一个零点.故选B.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是()A
.y=cosxB.y=sinxC.y=lnxD.y=x2+1解:y=cosx是偶函数且有无数多个零点,y=sinx为奇函数,y=lnx既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A.下列函数
图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是()ABCD解:能用二分法求零点的函数的图象必须在给定区间[a,b]上连续不断,并且有f(a)·f(b)<0.A,B中不存在f(x)<0,D中函数不连续.故选C.函数f(x)=ax+1
-2a在区间(-1,1)上仅存在一个零点,则实数a的取值范围是________.解:因为函数f(x)的图象为直线,由题意可得f(-1)f(1)<0,所以(-3a+1)(1-a)<0,解得13<a<1,所以实数
a的取值范围是13,1.故填13,1.函数f(x)=3x|log12x|-1的零点个数为________.解:由f(x)=0,得|log12x|=13x,作出函数y=|log12x|和y=13x的图象,由图象知两函数图象有2个交点,故函数f(x)有2个零点
.故填2.类型一判断函数零点所在区间(1)已知函数f(x)=6x-log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,4)D.(4,+∞)解:易知f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(2)=3-log22=2>0,f(4)=32-l
og24=-12<0,所以函数f(x)的零点所在区间为(2,4).故选C.(2)若a<b<c,则函数f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)·(x-c)+(x-c)(x-a)的两个零点分别位于区间()A.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a
,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内解:易知f(a)=(a-b)(a-c),f(b)=(b-c)(b-a),f(c)=(c-a)(c-b).又a<b<c,则f(a)>0,f(b)<0,f(c)>0,又该函数是二次函数,且图象开口向上,可知两个零点分别
位于区间(a,b)和(b,c)内.故选A.点拨:确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:①利用函数零点的存在性定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有
,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.需要注意的是,满足条件的零点可能不惟一;不满足条件时也可能有零点.②数形结合法:通过画函数图象,观察图象在给定区间上是否有交点来判断.(1)在下列区间中,函数f(x)=ex+4x
-3的零点所在的区间为()A.-14,0B.0,14C.14,12D.12,34解:因为f(x)=ex+4x-3,所以f′(x)=ex+4>0.所以f(x)在其定义域上是单调递增函数.因为f-14=e-14-4<0,f(0)=-2<0,f14=e1
4-2<0,f12=e12-1>0,所以f14·f12<0,所以f(x)的零点所在区间为14,12.故选C.(2)(2017·唐山摸底)设x0是方程13x=x的解,则x0所在的范围是()A.
0,13B.13,12C.12,23D.23,1解:构造函数f(x)=13x-x,f(x)是[0,+∞)上的减函数,因为f(0)=130-0=1>0,f13=1313-1312>0,f12=13
12-1212<0,所以由零点存在性定理可得函数f(x)在13,12上存在零点,即x0∈13,12.故选B.类型二零点个数的判断(1)函数f(x)=x2+2x-3,x≤0,-2+lnx,x>0的零点个数
为()A.0B.1C.2D.3解:由x≤0,x2+2x-3=0,得x=-3.由x>0,-2+lnx=0,得x=e2.所以f(x)的零点个数为2.故选C.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+
2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是()A.5B.4C.3D.2解:由题意知,f(x)是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log3|x|的图象,如图.观察图象可以发现它们有4个交点,即函数y=f(x)-log3|x
|有4个零点.故选B.点拨:判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理结合函数的性质;③数形结合法,即转化为两个函数图象的交点个数.(1)函数f(x)=xcosx2在区间[0,4]上的零点个数为()A.4B.5C.6D.7解:由f(x)=xcosx2=0,得x=0或cosx2=
0.又x∈[0,4],所以x2∈[0,16].由于cosπ2+kπ=0(k∈Z),而在π2+kπ(k∈Z)的所有取值中,只有π2,3π2,5π2,7π2,9π2满足在[0,16]内,故零点个数为1+5=6.故选C.(2)
(2018·南昌调研)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2018x+log2018x,则函数f(x)的零点个数是()A.1B.2C.3D.4解:作出函数y=2018x和y=-lo
g2018x的图象如图所示,可知函数f(x)=2018x+log2018x在x∈(0,+∞)上只有一个零点,又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)在x∈(-∞,0)上只有一个零点,又f(0)=0,所以函数f(x)的零点个数是
3.故选C.类型三已知零点情况求参数的取值范围(1)(2016·山东)已知函数f(x)=|x|,x≤m,x2-2mx+4m,x>m,其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.解:f(x)的大致图象如图所示,若存在
b∈R,使得方程f(x)=b有三个不同的根,只需4m-m2<m,又m>0,所以m>3.故填(3,+∞).(2)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围是________.解:设y1=f(x)=|x2+3x
|,y2=a|x-1|,在同一直角坐标系中作出y1,y2的图象如图所示.由图可知方程f(x)-a|x-1|=0有4个互异的实数根等价于函数y1=|x2+3x|与y2=a|x-1|的图象有4个不同的交点且4
个交点的横坐标都小于1,所以y=-x2-3x,y=a(1-x)有两组不同解,消去y得x2+(3-a)x+a=0有两个不等实根,所以Δ=(3-a)2-4a>0,即a2-10a+9>0,解得a<1或a>9.又由图象得a>0,所以0<a<1或a>9.故填(0,1)∪(9,
+∞).点拨:已知函数零点情况求参数取值范围的方法主要是数形结合,步骤为:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围.(1)函数f(x)=2x-2x-a的一个零点
在区间(1,2)内,则实数a的取值范围是()A.(1,3)B.(1,2)C.(0,3)D.(0,2)解:因为函数f(x)=2x-2x-a在区间(1,2)上单调递增,又函数f(x)=2x-2x-a的一个零点在区间(1,2)内,则有f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3
)<0,所以0<a<3.故选C.(2)(2017·焦作二模)已知函数f(x)=ex,x≤0,x2+ax+1,x>0,F(x)=f(x)-x-1,且函数F(x)有2个零点,则实数a的取值范围为()A.(-∞,0]B.[1,+∞)C.(-∞,1)D.(0,+∞)解:当x≤0时,F(x)=e
x-x-1,F′(x)=ex-1≤0,F(x)单调递减且F(0)=0,此时函数F(x)有且仅有1个零点为0.当x>0时,F(x)=x[x+(a-1)],因为函数F(x)有2个零点,即当x>0时,有1个零点,所以1-a>0,所以a
<1.故选C.类型四二分法求函数的零点已知自变量和函数值的对应值如下表:x0.20.61.01.41.82.22.63.03.4„y=2x1.1491.5162.02.6393.4824.5956.0638.010.556„y=x20.040
.361.01.963.244.846.769.011.56„则方程2x=x2的一个根位于区间()A.(0.6,1.0)B.(1.4,1.8)C.(1.8,2.2)D.(2.6,3.0)解:令f(x)=2x,g(x)=x2,因为f(1.8)
=3.482,g(1.8)=3.24,f(2.2)=4.595,g(2.2)=4.84.令h(x)=2x-x2,则h(1.8)>0,h(2.2)<0.故选C.点拨:用二分法求函数f(x)满足给定的精确度的零点近似值的步骤如下:第一步,确定初始区间[a0,b0],验证f(a
0)·f(b0)<0,给定精确度ε;第二步,求区间[a0,b0]的中点x0=a0+b02;第三步,计算f(x0):①若f(x0)=0,则x0就是函数的零点;②若f(a0)·f(x0)<0,则令a1=a0,b1=x0(此时零点∈[a1,b1]);③若f(a0)·f(x0)>0,则
令a1=x0,b1=b0(此时零点∈[a1,b1]);第四步,判断区间[a1,b1]是否达到精确度ε:即若|a1-b1|<ε,则得到零点近似值a1(或b1);否则重复第二到四步.在用二分法求方程x2=2的正实数根的近似解(精确度0.0
01)时,若我们选取初始区间是[1.4,1.5],则要达到精确度要求至少需要计算的次数是________.解:设至少需要计算n次,由题意知1.5-1.42n<0.001,即2n>100.由26=64,27=128,知n=7.故填7.1.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就
是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式Δ>
0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,有时还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的图象是连续
不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.若函数f(x)=ax+b的零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是()A.0,2B.0,12C.0
,-12D.2,-12解:由题意知2a+b=0,即b=-2a.令g(x)=bx2-ax=0,得x=0或x=ab=-12.故选C.2.设函数f(x)=3x+x,则函数f(x)存在零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(-1,0)D.(-2,-1
)解:函数f(x)为增函数,因为f(-1)=3-1-1=-23,f(0)=1+0=1,所以函数f(x)的零点所在的区间为(-1,0).故选C.3.二次函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,
则f(x)在(1,2)上零点的个数为()A.至多有一个B.有一个或两个C.有且仅有一个D.一个也没有解:因为f(1)>0,f(2)<0,所以f(x)在(1,2)上必有零点,又因为函数为二次函数,所以有且仅有一个零点.故选C.4.设函数f(x)的零点为x1
,g(x)=4x+2x-2的零点为x2,若|x1-x2|≤0.25,则f(x)可以是()A.f(x)=(x-1)2B.f(x)=ex-1C.f(x)=lnx-122D.f(x)=4x-1解:选项A,x1=1;选项B,x1=0;选项C,x1=3
2或-12;选项D,x1=14.因为g(1)=4+2-2>0,g12=2+1-2>0,g14=2+12-2<0,g(0)=1-2<0,则x2∈14,12.选项中,只有x1=14时,满足|x1-x2|≤0.25.故选D.5.(2017·湖南衡阳模拟)函数
f(x)的定义域为[-1,1],图象如图1所示;函数g(x)的定义域为[-2,2],图象如图2所示,方程f(g(x))=0有m个实数根,方程g(f(x))=0有n个实数根,则m+n=()A.14B.12C.10D.8解:由题图1可知,若f(g(x))
=0,则g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,由题图2可知,g(x)=-1时,x=-1或x=1,g(x)=0时,x=-32或x=0或x=32,g(x)=1时,x=2或x=-2,故m=7.若g(f(x))=0,则f(x)=-32或f(x)=32或f(x)=0,由题图
1知,f(x)=32与f(x)=-32对应的x值各有2个,f(x)=0时,x=-1或x=1或x=0,故n=7.故m+n=14.故选A.6.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=ex,x≤0,lnx,x>0,g
(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[-1,0)B.[0,+∞)C.[-1,+∞)D.[1,+∞)解:函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=
-x-a有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x-a与函数y=f(x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.故选C.7.已知[x]表示不超过实数x的最
大整数,g(x)=[x]为取整函数,x0是函数f(x)=lnx-2x的零点,则g(x0)=________.解:f(x)是(0,+∞)上的增函数,f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3-23>0,故x0∈(2,3),所以
g(x0)=[x0]=2.故填2.8.设函数f(x)=2x-a,x<1,4(x-a)(x-2a),x≥1.(1)若a=1,则f(x)的最小值为________;(2)若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是________.解:
(1)若a=1,则f(x)=2x-1,x<1,4(x-1)(x-2),x≥1.作出函数y=f(x)的图象,如图所示.由图可得f(x)的最小值为-1.(2)当a≥1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足21-a≤0,即a≥2,所
以a≥2.当a<1时,要使f(x)恰有2个零点,需满足a<1≤2a,21-a>0,-a<0,解得12≤a<1.综上,实数a的取值范围为12,1∪[2,+∞).故填-1;12,1∪[2,+∞).9.关于x的二
次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.解:显然x=0不是方程x2+(m-1)x+1=0的解,0<x≤2时,方程可变形为1-m=x+1x,又因为y=x+1x在(0,1]上单调递减,在[1,2]上单调
递增,所以y=x+1x在(0,2]上的取值范围是[2,+∞),所以1-m≥2,所以m≤-1,故实数m的取值范围是(-∞,-1].10.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=x+14x,x>0,x+1,x≤0.(1)求g(f(1))的值;(2)若方程g(f(x
))-a=0有4个实数根,求实数a的取值范围.解:(1)因为f(1)=-12-2×1=-3,所以g(f(1))=g(-3)=-3+1=-2.(2)令f(x)=t,则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)内有2个不同的解,则原方程有4个解等价于
函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图象,如图所示,由图象可知,当1≤a<54时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即实数a的取值范围是1,54.
11.(2018·广东汕头质检)已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+e2x(x>0).(1)若y=g(x)-m有零点,求实数m的取值范围;(2)确定实数m的取值范围,使得g(x)-f
(x)=0有两个相异实根.解:(1)方法一:因为g(x)=x+e2x≥2e2=2e,当且仅当x=e时等号成立,故g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需m≥2e,y=g(x)-m就有零点.所以实数m的取值范围为[2e,+∞).方法二:由g′(x)=1-e2x2=(x+e)(x
-e)x2,可作出y=g(x)的大致图象(如图1).可知若使y=g(x)-m有零点,则只需m≥2e.即实数m的取值范围是[2e,+∞).(2)若g(x)-f(x)=0有两个相异的实根,即g(x)与f(x
)的图象有两个不同的交点,作出y=g(x)的大致图象(如图2).因为f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,其图象的对称轴为x=e,开口向下,最大值为m-1+e2.如图所示,故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2
e+1时,g(x)与f(x)有两个交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.所以实数m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞).若a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,函数g(x)=logax+x-4的零点为n,则1m+1n的最小值为________.解:设F(x)=a
x,G(x)=logax,h(x)=4-x,则h(x)与F(x),G(x)的交点A,B的横坐标分别为m,n(m>0,n>0).因为y=F(x)与y=G(x)的图象关于直线y=x对称,所以A,B两点关于直线y=x对称.又因为y=x和h(x)=4-x交点的横坐标为2,所以m+
n=4.又m>0,n>0,所以1m+1n=1m+1n·m+n4=142+nm+mn≥14(2+2nm·mn)=1,当且仅当nm=mn,即m=n=2时等号成立.所以1m+1n的最小值为1.故填1.