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1、
第8講 函數與方程
基礎鞏固題組
(建議用時:40分鐘)
一、選擇題
1.(20xx·商洛模擬)函數f(x)=ex+3x的零點個數是( ).
A.0 B.1
C.2 D.3
解析 由已知得f′(x)=ex+3>0,所以f(x)在R上單調遞增,又f(-1)=e-1-3<0,f(1)=e+3>0,所以f(x)的零點個數是1,選B.
答案 B
2.在下列區(qū)間中,函數f(x)=ex+4x-3的零點所在的區(qū)間為( ).
A. B.
C. D.
解析 ∵f(x)=ex+4x-3,∴f′(x)=ex+4>0.
∴f(x)在其定義域上是單調遞增函數.
2、
∵f=e--4<0,f(0)=e0+4×0-3=-2<0,
f=e-2<0,f=e-1>0,
∴f·f<0,故選C.
答案 C
3.若函數f(x)=ax2-x-1有且僅有一個零點,則實數a的取值為( ).
A.0 B.-
C.0或- D.2
解析 當a=0時,函數f(x)=-x-1為一次函數,則-1是函數的零點,即函數僅有一個零點;
當a≠0時,函數f(x)=ax2-x-1為二次函數,并且僅有一個零點,則一元二次方程ax2-x-1=0有兩個相等實根.
∴Δ=1+4a=0,解得a=-.
綜上,當a=0或a=-時,函數僅有一個零點.
答案 C
4.(20xx·朝陽
3、區(qū)期末)函數f(x)=2x--a的一個零點在區(qū)間(1,2)內,則實數a 的取值范圍是( ).
A.(1,3) B.(1,2)
C.(0,3) D.(0,2)
解析 因為函數f(x)=2x--a在區(qū)間(1,2)上單調遞增,又函數f(x)=2x--a的一個零點在區(qū)間(1,2)內,則有,所以0<a<3.
答案 C
5.已知函數f(x)=x+2x,g(x)=x+ln x,h(x)=x--1的零點分別為x1,x2,x3,則x1,x2,x3的大小關系是( ).
A.x2<x1<x3 B.x1<x2<x3
C.x1<x3<x2 D.x3<x2<x1
解析 依據零點的意義,轉化為函
4、數y=x分別和y=-2x,y=-ln x,y=+1的交點的橫坐標大小問題,作出草圖,易得x1<0<x2<1<x3.
答案 B
二、填空題
6.若函數f(x)=ax+b(a≠0)有一個零點是2,那么函數g(x)=bx2-ax的零點是________.
解析 由已知條件2a+b=0,即b=-2a,
g(x)=-2ax2-ax=-2ax,
則g(x)的零點是x=0,x=-.
答案 0,-
7.函數f(x)=3x-7+ln x的零點位于區(qū)間(n,n+1)(n∈N)內,則n=________.
解析 求函數f(x)=3x-7+ln x的零點,可以大致估算兩個相鄰自然數的函數值,如f(2
5、)=-1+ln 2,由于ln 2<ln e=1,所以f(2)<0,f(3)=2+ln 3,由于ln 3>1,所以f(3)>0,所以函數f(x)的零點位于區(qū)間(2,3)內,故n=2.
答案 2
8.已知函數f(x)=若函數g(x)=f(x)-m有3個零點,則實數m的取值范圍是________.
解析 畫出f(x)=
的圖像,如圖.
由函數g(x)=f(x)-m有3個零點,結合圖像得:0<m<1,即m∈(0,1).
答案 (0,1)
三、解答題
9.函數f(x)=x3-3x+2.
(1)求f(x)的零點;
(2)求分別滿足f(x)<0,f(x)=0,f(x)>0的x的取值范
6、圍.
解 f(x)=x3-3x+2=x(x-1)(x+1)-2(x-1)=
(x-1)(x2+x-2)=(x-1)2(x+2).
(1)令f(x)=0,函數f(x)的零點為x=1或x=-2.
(2)令f(x)<0,得x<-2;
所以滿足f(x)<0的x的取值范圍是(-∞,-2);
滿足f(x)=0的x的取值集合是{1,-2};
令f(x)>0,得-2<x<1或x>1,滿足f(x)>0的x的取值范圍是(-2,1)∪(1,+∞).
10.若關于x的方程3x2-5x+a=0的一個根在(-2,0)內,另一個根在(1,3)內,求a的取值范圍.
解 設f(x)=3x2-5x+a,
7、則f(x)為開口向上的拋物線(如圖所示).
∵f(x)=0的兩根分別在區(qū)間(-2,0),(1,3)內,
∴
即
解得-12<a<0.
∴所求a的取值范圍是(-12,0).
能力提升題組
(建議用時:25分鐘)
一、選擇題
1.(20xx·煙臺模擬)如圖是函數f(x)=x2+ax+b的圖像,則函數g(x)=ln x+f′(x)的零點所在區(qū)間是( ).
A. B.(1,2)
C. D.(2,3)
解析 由f(x)的圖像知0<b<1,f(1)=0,從而-2<a<-1,g(x)=ln x+2x+a,g(x)在定義域內單調遞增,g=ln +1+a<0,g(1)=2+
8、a>0,g·g(1)<0,故選C.
答案 C
2.(20xx·天津卷)設函數f(x)=ex+x-2,g(x)=ln x+x2-3.若實數a,b滿足f(a)=0,g(b)=0,則( ).
A.g(a)<0<f(b) B.f(b)<0<g(a)
C.0<g(a)<f(b) D.f(b)<g(a)<0
解析 由f′(x)=ex+1>0知f(x)在R上單調遞增,
且f(0)=1-2<0,f(1)=e-1>0,
所以f(a)=0時,a∈(0,1).
又g(x)=ln x+x2-3在(0,+∞)上單調遞增,
且g(1)=-2<0,所以g(a)<0,
由g(2)=ln 2+1>0,
9、g(b)=0,得b∈(1,2).
又f(1)=e-1>0,∴f(b)>0.故g(a)<0<f(b).
答案 A
二、填空題
3.(20xx·哈爾濱四校檢測)已知函數y=f(x)(x∈R)滿足f(x+1)=-f(x),且當x∈[-1,1]時,f(x)=|x|,函數g(x)=則函數h(x)=f(x)-g(x)在區(qū)間[-5,5]上的零點的個數為________.
解析 函數y=f(x)(x∈R)滿足f(x+1)=-f(x),故f(x+2)=-f(x+1)=-[-f(x)]=f(x),即函數f(x)的周期為2,作出x∈[-1,1]時,f(x)=|x|的圖像,并利用周期性作出函數f(x)在[-
10、5,5]上的圖像,在同一坐標系內再作出g(x)在[-5,5]上的圖像,由圖像可知,函數f(x)與g(x)的圖像有9個交點,所以函數h(x)=f(x)-g(x)在區(qū)間[-5,5]上的零點的個數為9.
答案 9
三、解答題
4.(20xx·臨川模擬)已知二次函數f(x)的最小值為-4,且關于x的不等式f(x)≤0的解集為{x|-1≤x≤3,x∈R}.
(1)求函數f(x)的解析式;
(2)求函數g(x)=-4ln x的零點個數.
解 (1)∵f(x)是二次函數,且關于x的不等式f(x)≤0的解集為{x|-1≤x≤3,x∈R},
∴f(x)=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-
11、3a,且a>0.
∴f(x)min=f(1)=-4a=-4,a=1.
故函數f(x)的解析式為f(x)=x2-2x-3.
(2)∵g(x)=-4ln x=x--4ln x-2(x>0),
∴g′(x)=1+-=.
當x變化時,g′(x),g(x)的取值變化情況如下:
x
(0,1)
1
(1,3)
3
(3,+∞)
g′(x)
+
0
-
0
+
g(x)
極大值
極小值
當0