3、C
4.已知f(x)是R上最小正周期為2的周期函數(shù),且當(dāng)0≤x<2時(shí),f(x)=x3-x,則函數(shù)y=f(x)的圖象在區(qū)間[0,6]上與x軸的交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為 ( ).
A.6 B.7 C.8 D.9
解析 當(dāng)0≤x<2時(shí),令f(x)=x3-x=0,得x=0或x=1.
根據(jù)周期函數(shù)的性質(zhì),由f(x)的最小正周期為2,可知y=f(x)在[0,6)上有6個(gè)零點(diǎn),
又f(6)=f(3×2)=f(0)=0,
∴f(x)在[0,6]上與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為7.
答案 B
5.函數(shù)f(x)=-cos x在[0,+∞)內(nèi) ( ).
A.沒(méi)有零點(diǎn) B.有且
4、僅有一個(gè)零點(diǎn)
C.有且僅有兩個(gè)零點(diǎn) D.有無(wú)窮多個(gè)零點(diǎn)
解析 令f(x)=0,得=cos x,在同一坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)出兩個(gè)函數(shù)y=與y=cos x的圖象如圖所示,由圖象知,兩個(gè)函數(shù)只有一個(gè)交點(diǎn),從而方程=cos x只有一個(gè)解.
∴函數(shù)f(x)只有一個(gè)零點(diǎn).
答案 B
6.已知函數(shù)f(x)=xex-ax-1,則關(guān)于f(x)零點(diǎn)敘述正確的是( ).
A.當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)
B.函數(shù)f(x)必有一個(gè)零點(diǎn)是正數(shù)
C.當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)
D.當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)只有一個(gè)零點(diǎn)
解析 f(x)=0?ex=a+
在同一坐標(biāo)系中作出y=ex與y=的圖象,
5、
可觀察出A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.
答案 B
二、填空題
7.用二分法研究函數(shù)f(x)=x3+3x-1的零點(diǎn)時(shí),第一次經(jīng)計(jì)算f(0)<0,f(0.5)>0可得其中一個(gè)零點(diǎn)x0∈______,第二次應(yīng)計(jì)算________.
解析 ∵f(x)=x3+3x-1是R上的連續(xù)函數(shù),且f(0)<0,f(0.5)>0,則f(x)在x∈(0,0.5)上存在零點(diǎn),且第二次驗(yàn)證時(shí)需驗(yàn)證f(0.25)的符號(hào).
答案 (0,0.5) f(0.25)
8.函數(shù)f(x)=則函數(shù)y=f[f(x)]+1的所有零點(diǎn)所構(gòu)成的集合為_(kāi)_______.
解析 本題即求方程f[f(x)]=-1的所有根的集
6、合,先解方程f(t)=-1,即或得t=-2或t=.再解方程f(x)=-2和f(x)=.
即或和或
得x=-3或x=和x=-或x=.
答案
9.已知函數(shù)f(x)=ex-2x+a有零點(diǎn),則a的取值范圍是________.
解析 由原函數(shù)有零點(diǎn),可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程ex-2x+a=0有解問(wèn)題,即方程a=2x-ex有解.令函數(shù)g(x)=2x-ex,則g′(x)=2-ex,令g′(x)=0,得x=ln 2,所以g(x)在(-∞,ln 2)上是增函數(shù),在(ln 2,+∞)上是減函數(shù),所以g(x)的最大值為:g(ln 2)=2ln 2-2.因此,a的取值范圍就是函數(shù)g(x)的值域,所以,a∈(-∞
7、,2ln 2-2].
答案 (-∞,2ln 2-2]
10.若直角坐標(biāo)平面內(nèi)兩點(diǎn)P,Q滿足條件:①P、Q都在函數(shù)f(x)的圖象上;②P、Q關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則稱點(diǎn)對(duì)(P、Q)是函數(shù)f(x)的一個(gè)“友好點(diǎn)對(duì)”(點(diǎn)對(duì)(P、Q)與點(diǎn)對(duì)(Q,P)看作同一個(gè)“友好點(diǎn)對(duì)”).已知函數(shù)f(x)=則f(x)的“友好點(diǎn)對(duì)”的個(gè)數(shù)是________.
解析 設(shè)P(x,y)、Q(-x,-y)(x>0)為函數(shù)f(x)的“友好點(diǎn)對(duì)”,則y=,-y=2(-x)2+4(-x)+1=2x2-4x+1,∴+2x2-4x+1=0,在同一坐標(biāo)系中作函數(shù)y1=、y2=-2x2+4x-1的圖象,y1、y2的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),所以f(x
8、)有2個(gè)“友好點(diǎn)對(duì)”,故填2.
答案 2
三、解答題
11.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0).
(1)作出函數(shù)f(x)的圖象;
(2)當(dāng)0
9、點(diǎn),求m的取值范圍,并求出該零點(diǎn).
思路分析 由題意可知,方程4x+m·2x+1=0僅有一個(gè)實(shí)根,再利用換元法求解.
解析 ∵f(x)=4x+m·2x+1有且僅有一個(gè)零點(diǎn),
即方程(2x)2+m·2x+1=0僅有一個(gè)實(shí)根.
設(shè)2x=t(t>0),則t2+mt+1=0.
當(dāng)Δ=0時(shí),即m2-4=0,
∴m=-2時(shí),t=1;m=2時(shí),t=-1(不合題意,舍去),
∴2x=1,x=0符合題意.
當(dāng)Δ>0時(shí),即m>2或m<-2時(shí),
t2+mt+1=0有兩正或兩負(fù)根,
即f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)或沒(méi)有零點(diǎn).
∴這種情況不符合題意.
綜上可知:m=-2時(shí),f(x)有唯一零點(diǎn),該零點(diǎn)為x=
10、0.
13.已知二次函數(shù)f(x)=x2-16x+q+3.
(1)若函數(shù)在區(qū)間[-1,1]上存在零點(diǎn),求實(shí)數(shù)q的取值范圍;
(2)是否存在常數(shù)t(t≥0),當(dāng)x∈[t,10]時(shí),f(x)的值域?yàn)閰^(qū)間D,且區(qū)間D的長(zhǎng)度為12-t(視區(qū)間[a,b]的長(zhǎng)度為b-a).
解 (1)∵函數(shù)f(x)=x2-16x+q+3的對(duì)稱軸是x=8,∴f(x)在區(qū)間[-1,1]上是減函數(shù).
∵函數(shù)在區(qū)間[-1,1]上存在零點(diǎn),則必有即∴-20≤q≤12.
(2)∵0≤t<10,f(x)在區(qū)間[0,8]上是減函數(shù),在區(qū)間[8,10]上是增函數(shù),且對(duì)稱軸是x=8.
①當(dāng)0≤t≤6時(shí),在區(qū)間[t,10]上,f(
11、t)最大,f(8)最小,
∴f(t)-f(8)=12-t,即t2-15t+52=0,
解得t=,∴t=;
②當(dāng)60).
(1)若g(x)=m有零點(diǎn),求m的取值范圍;
(2)確定m的取值范圍,
12、使得g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根.
解 (1)法一:∵g(x)=x+≥2=2e,
等號(hào)成立的條件是x=e,
故g(x)的值域是[2e,+∞),
因而只需m≥2e,則g(x)=m就有零點(diǎn).
法二:作出g(x)=x+(x>0)的大致圖象如圖:
可知若使g(x)=m有零點(diǎn),
則只需m≥2e.
法三:由g(x)=m得
x2-mx+e2=0.
此方程有大于零的根,
故等價(jià)于,
故m≥2e.
(2)若g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異的實(shí)根,即g(x)與f(x) 的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),作出g(x)=x+(x>0)的大致圖象.
∵f(x)=-x2+2ex+m-1
=-(x-e)2+m-1+e2.
其圖象的對(duì)稱軸為x=e,開(kāi)口向下,最大值為m-1+e2.
故當(dāng)m-1+e2>2e,
即m>-e2+2e+1時(shí),
g(x)與f(x)有兩個(gè)交點(diǎn),
即g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根.
∴m的取值范圍是(-e2+2e+1,+∞)