人教A版 (2019)必修 第一册4.5 函数的应用(二)优秀练习
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一、选择题
1.已知二次函数y=ax2+bx+c,ac<0,则函数的零点个数是( )
A.1B.2
C.0D.无法确定
[解析] 因为ac<0,所以b2-4ac>0,所以二次方程ax2+bx+c=0有两个不等的实根,故函数有2个零点.
[答案] B
2.下列函数不存在零点的是( )
A.y=x-eq \f(1,x)B.y=eq \r(2x2-x-1)
C.y=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+1,x≤0,,x-1,x>0))D.y=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+1,x≥0,,x-1,x<0))
[解析] 由x-eq \f(1,x)=0,得x=±1,故选项A不适合;由2x2-x-1=0得x=1或x=-eq \f(1,2),故选项B不适合;由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+1=0,,x≤0))得x=-1,eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-1=0,,x>0))得x=1,故选项C不适合;选项D中函数无零点.故选D.
[答案] D
3.函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x-x+2的零点所在的一个区间是( )
A.(-1,0)B.(0,1)
C.(1,2)D.(2,3)
[解析] 由f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x-x+2,得f(2)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2-2+2>0,f(3)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))3-3+2<0,∴f(2)·f(3)<0,∴函数的零点在(2,3)内.
[答案] D
4.若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )
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] 当零点在区间(a,b)内时,f(a)·f(b)>0也可能成立,因此A不正确,C正确;若y=f(x)满足零点存在性定理的两个条件,则在该区间内必存在零点,但个数不能确定,故B,D都不正确.
[答案] C
5.方程lg3x+x=3的解所在的区间为( )
A.(0,2)B.(1,2)
C.(2,3)D.(3,4)
[解析] 令f(x)=lg3x+x-3,则f(2)=lg32+2-3=lg3eq \f(2,3)<0,f(3)=lg33+3-3=1>0,所以方程lg3x+x=3的解所在的区间为(2,3).
[答案] C
二、填空题
6.函数y=x2-4的零点是________.
[解析] 令x2-4=0,解得x=±2,所以函数y=x2-4的零点是±2.
[答案] ±2
7.若f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,则b的取值范围为________.
[解析] 解法一:∵f(x)=x+b是增函数,又f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内,∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(f0<0,,f1>0.))∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b<0,,1+b>0.))∴-1
解法二:由x+b=0得x=-b,又f(x)=x+b的零点在区间(0,1)内.∴0<-b<1,∴-1
[答案] (-1,0)
8.函数f(x)=lg2x+2x-7的零点个数为________,它的一个大致区间是________.
[解析]
设y1=lg2x,y2=-2x+7,可将y1,y2的图象作出,
由图可知y1与y2只有一个交点,则lg2x+2x-7=0只有一个实数根,∴函数f(x)只有一个零点.
∵f(2)=lg22+22-7=-2<0,
f(3)=lg23+23-7=lg23+1>0,
∴f(2)·f(3)<0,∴零点的一个大致区间为(2,3).
[答案] 1 (2,3)
三、解答题
9.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.
(1)f(x)=eq \f(x+3,x);
(2)f(x)=x2+2x+4;
(3)f(x)=1-lg3x;
(4)f(x)=(2x-3)(x2-4).
[解] (1)令eq \f(x+3,x)=0,解得x=-3,
所以函数f(x)=eq \f(x+3,x)存在零点,且零点为x=-3.
(2)令x2+2x+4=0,由于Δ=22-4×1×4=-12<0,
所以方程x2+2x+4=0无实数根,
所以函数f(x)=x2+2x+4不存在零点.
(3)令1-lg3x=0,解得x=3,
所以函数f(x)=1-lg3x存在零点,且零点为x=3.
(4)令(2x-3)(x2-4)=0,得2x=3或x2=4,所以x=lg23或x=±2,
所以函数f(x)=(2x-3)(x2-4)存在零点,且零点为lg23,2与-2.
10.求函数f(x)=lnx-|x-2|的零点个数.
[解] 令f(x)=0,得lnx-|x-2|=0,
即lnx=|x-2|,
令y1=lnx,y2=|x-2|.
在同一坐标系中作出函数y1=lnx和y2=|x-2|的图象,如图所示.
由两图象有2个交点,可知函数f(x)=lnx-|x-2|有2个零点.
综合运用
11.若x0是方程eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x=的解,则x0属于区间( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),1)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(2,3)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(1,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,3)))
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))·feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))<0,
故函数f(x)的零点所在的区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(1,2))),
即方程eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x=的解x0属于区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(1,2))).
[答案] C
12.函数f(x)=2x-eq \f(2,x)-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)
[解析] 根据指数函数和反比例函数的性质可知函数f(x)=2x-eq \f(2,x)-a在区间(1,2)内是增函数,又函数f(x)=2x-eq \f(2,x)-a的一个零点在区间(1,2)内,所以f(1)<0,且f(2)>0,求解可得0
[答案] C
13.若a
A.(a,b)和(b,c)内
B.(-∞,a)和(a,b)内
C.(b,c)和(c,+∞)内
D.(-∞,a)和(c,+∞)内
[解析] ∵f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+
(x-c)(x-a),
∴f(a)=(a-b)(a-c),f(b)=(b-c)(b-a),
f(c)=(c-a)(c-b),
∵a0,f(b)<0,f(c)>0,
∴f(x)的两个零点分别位于区间(a,b)和(b,c)内.
[答案] A
14.已知函数f(x)=mx2+2x-1有且仅有一个正实数的零点,则实数m的取值范围是________________.
[解析] 当m=0时,零点为x=eq \f(1,2),满足题意.
当m≠0时,Δ=4+4m≥0,解得m≥-1且m≠0,
设x1,x2是函数的两个零点,则x1+x2=-eq \f(2,m),x1x2=-eq \f(1,m).
若m=-1,函数只有一个零点1,满足题意;
若-1
若m>0,则x1,x2一正一负,满足题意.
综上,实数m的取值范围是{-1}∪[0,+∞).
[答案] {-1}∪[0,+∞)
15.若函数f(x)=|x2-2x|-a有4个零点,求实数a的取值范围.
[解] 函数f(x)=|x2-2x|-a的零点就是方程
|x2-2x|-a=0的解.
由|x2-2x|-a=0,得|x2-2x|=a.
在平面直角坐标系中,画出函数y=|x2-2x|的图象,再作出直线y=a,使它们有4个交点,如图,
则实数a的取值范围是(0,1).
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