湘教版（2019）必修 第一册4.5 函数模型及其应用课后练习题

这是一份湘教版（2019）必修 第一册4.5 函数模型及其应用课后练习题，共5页。

1．下列函数中，是奇函数且存在零点的是( )
A．y＝|x| B．y＝2x2－3
C．y＝x3－x D．y＝eq \f(3,x)
解析：选C 对于选项A，y＝|x|是偶函数，与题意不符；对于选项B，y＝2x2－3是偶函数，与题意不符；对于选项C，y＝x3－x是奇函数，且存在零点x＝－1，0，1与题意相符；对于选项D，y＝eq \f(3,x)是奇函数，但不存在零点，与题意不符．故选C.
2．已知函数f(x)＝eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(－x（x≤0），,－x2＋2x（x>0），))方程f(x)·[f(x)－b]＝0，b∈(0，1)，则方程的根的个数是( )
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：选D 由f(x)[f(x)－b]＝0，得f(x)＝0或f(x)＝b，作出f(x)的图象如图．
由图象知，f(x)＝0有2个根，f(x)＝b(03．函数f(x)＝x3－x＋1的零点所在的区间是( )
A．(－2，－1) B．(－1，0)
C．(0，1) D．(1，2)
解析：选A f(－2)＝－5，f(－1)＝1，f(0)＝1，f(1)＝1，f(2)＝7.因为f(－2)·f(－1)<0，f(－1)·f(0)>0，f(0)·f(1)>0，f(1)·f(2)>0，所以函数f(x)＝x3－x＋1的零点所在的区间是(－2，－1)，故选A.
4．函数f(x)＝ax2＋bx＋c，若f(1)>0，f(2)<0，则f(x)在(1，2)上的零点( )
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
解析：选C 若a＝0，则f(x)＝bx＋c是一次函数，由f(1)·f(2)<0得零点只有一个；若a≠0，则f(x)＝ax2＋bx＋c为二次函数，若f(x)在(1，2)上有两个零点，则必有f(1)·f(2)>0，与已知矛盾．故选C.
5．若函数f(x)＝ax＋1在区间(－1，1)上存在一个零点，则实数a的取值范围是( )
A．a>1 B．a<1
C．a<－1或a>1 D．－1解析：选C 函数f(x)＝ax＋1在区间(－1，1)上存在一个零点，则f(－1)·f(1)<0，即(1－a)·(1＋a)<0，解得a<－1或a>1，故选C.
6．已知函数f(x)＝eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(lg\s\d9(\f(1,2))x，x>0，,2x，x≤0，))若关于x的方程f(x)＝k有两个不等的实数根，则实数k的取值范围是________．
解析：作出函数f(x)的图象，由图象知，当0答案：(0，1]
7．若函数f(x)＝x2－ax＋b的两个零点是2和3，则函数g(x)＝bx2－ax－1的零点是________．
解析：∵函数f(x)＝x2－ax＋b的两个零点是2和3，
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2＋3＝a，,2×3＝b，))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a＝5，,b＝6，))∴g(x)＝6x2－5x－1，
∴g(x)的零点为1和－eq \f(1,6).
答案：1和－eq \f(1,6)
8．函数f(x)＝|x－2|－ln x的零点的个数为________．
解析：由题意知，函数f(x)的定义域为(0，＋∞)，函数f(x)在(0，＋∞)内的零点就是方程|x－2|－ln x＝0的根．令y1＝|x－2|，y2＝ln x(x>0)，在同一平面直角坐标系中画出两个函数的图象，由图知，两个函数图象有两个交点，故方程|x－2|－ln x＝0有2个根，即对应函数有2个零点．
答案：2
9．已知函数f(x)＝2x－x2，方程f(x)＝0在区间[－1，0]内是否有解，为什么？
解：有解．因为f(－1)＝2－1－(－1)2＝－eq \f(1,2)<0，
f(0)＝20－02＝1>0，
且函数f(x)＝2x－x2的图象是连续曲线，所以f(x)在区间[－1，0]内有零点，即方程f(x)＝0在区间[－1，0]内有解．
10．已知函数f(x)＝x2－bx＋3.
(1)若f(0)＝f(4)，求函数f(x)的零点；
(2)若函数f(x)一个零点大于1，另一个零点小于1，求b的取值范围．
解：(1)由f(0)＝f(4)得3＝16－4b＋3，即b＝4，所以f(x)＝x2－4x＋3，令f(x)＝0即x2－4x＋3＝0得x1＝3，x2＝1.
所以f(x)的零点是1和3.
(2)因为f(x)的零点一个大于1，另一个小于1，如图．
需f(1)＜0，即1－b＋3＜0，所以b＞4.
故b的取值范围为(4，＋∞)．
[B级 综合运用]
11．(多选)若函数y＝f(x)在区间[a，b]上的图象为连续不断的一条曲线，则下列说法中错误的有( )
A．若f(a)f(b)>0，则不存在实数c∈(a，b)，使得f(c)＝0
B．若f(a)f(b)<0，则存在且只存在一个实数c∈(a，b)，使得f(c)＝0
C．若f(a)f(b)>0，则有可能存在实数c∈(a，b)，使得f(c)＝0
D．若f(a)f(b)<0，则有可能不存在实数c∈(a，b)，使得f(c)＝0
解析：选ABD 对函数f(x)＝x2，f(－1)f(1)>0，但f(0)＝0，故A错误；对于函数f(x)＝x3－x，f(－2)<0，f(2)>0，但f(0)＝f(－1)＝f(1)＝0，故B错误；函数f(x)＝x2满足C，故C正确；由函数零点存在定理知D错误．
12．(2021·浙江嘉兴一中高一月考)已知函数f(x)＝|lg2x|，g(x)＝eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0，01，))则方程|f(x)－g(x)|＝1的实数根的个数为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：选C 由|f(x)－g(x)|＝1得，f(x)－g(x)＝±1，∴f(x)＝g(x)＋1或f(x)＝g(x)－1.在同一坐标系中作出y＝f(x)与y＝g(x)＋1的图象，如图所示．
由图象知，f(x)＝g(x)＋1有3个不同的实数根．
在同一坐标系作出y＝f(x)与y＝g(x)－1的图象，如图所示．
由图象知，f(x)＝g(x)－1有一个实数根．
因此，|f(x)－g(x)|＝1的实数根的个数为4，故选C.
13．函数f(x)＝|4x－x2|－a的零点的个数为3，则a＝________.
解析：令函数f(x)＝|x2－4x|－a＝0，可得|x2－4x|＝a.由于函数f(x)＝|x2－4x|－a的零点个数为3，故函数y＝|x2－4x|的图象和直线y＝a有3个交点，如图所示：
故a＝4.
答案：4
14．已知函数f(x)＝|x2－4|＋x2＋ax，a∈R.
(1)若f(x)为偶函数，求实数a的值；
(2)当a＝4时，求函数f(x)的零点；
(3)若方程f(x)＝0在(0，4)上有两个不同的实数根x1，x2(x1解：(1)由f(－x)＝f(x)得|x2－4|＋x2－ax＝|x2－4|＋x2＋ax，即2ax＝0对任意实数x都成立，∴a＝0.
(2)当x∈[－2，2]时，f(x)＝4＋4x，令4＋4x＝0，解得x＝－1；
当x>2或x<－2时，f(x)＝2x2＋4x－4，
令2x2＋4x－4＝0，解得x＝－1±eq \r(3)，∴x＝－1－eq \r(3).
综上，函数f(x)的零点为－1和－1－eq \r(3).
(3)当|x|≤2时，f(x)＝ax＋4，方程ax＋4＝0在(0，4)上最多有一个实数根；
当|x|>2时，f(x)＝2x2＋ax－4，可得方程2x2＋ax－4＝0，
若x1，x2均为该方程的两个根，则x1·x2＝－2，不合题意．
故x1∈(0，2]，x2∈(2，4)．
由ax1＋4＝0得a＝－eq \f(4,x1)，∴a≤－2；
由2xeq \\al(2,2)＋ax2－4＝0得a＝eq \f(4,x2)－2x2，∴－7综上所述，a的取值范围为－7[C级 拓展探究]
15．已知函数f(x)＝x2－(k－2)x＋k2＋3k＋5有两个零点．
(1)若函数的两个零点分别是－1和－3，求k的值；
(2)若函数的两个零点分别是α和β，求α2＋β2的取值范围．
解：(1)∵－1和－3是函数f(x)的两个零点，
∴－1和－3是方程x2－(k－2)x＋k2＋3k＋5＝0的实数解．
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(－1－3＝k－2，,－1×（－3）＝k2＋3k＋5，))解得k＝－2.
(2)由题意知α和β是方程x2－(k－2)x＋k2＋3k＋5＝0的实数解，∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(α＋β＝k－2，,αβ＝k2＋3k＋5，,Δ＝（k－2）2－4（k2＋3k＋5）>0，))
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(α2＋β2＝（α＋β）2－2,αβ＝－k2－10k－6＝－（k＋5）2＋19，,－4∴α2＋β2在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－4，－\f(4,3)))内的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(50,9)，18)).故α2＋β2的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(50,9)，18)).