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新人教版高中数学必修第一册:课时跟踪检测(二十七) 函数的零点与方程的解

课时跟踪检测(二十七) 函数的零点与方程的解

A 级——学考合格性考试达标练

1.函数f (x )=2x 2-3x +1的零点是( )

A .-12

,-1 B .12,1 C .12,-1 D .-12

,1 解析:选B 方程2x 2-3x +1=0的两根分别为x 1=1,x 2=12

,所以函数f (x )=2x 2-3x +1的零点是12

,1. 2.函数y =x 2-bx +1有一个零点,则b 的值为( )

A .2

B .-2

C .±2

D .3

解析:选C 因为函数有一个零点,所以Δ=b 2-4=0,所以b =±2.

3.若函数f (x )的图象是一条连续不断的曲线,且f (0)>0,f (1)>0,f (2)<0,则y =f (x )有唯一零点需满足的条件是( )

A .f (3)<0

B .函数f (x )在定义域内是增函数

C .f (3)>0

D .函数f (x )在定义域内是减函数

解析:选D 因为f (1)>0,f (2)<0,所以函数f (x )在区间(1,2)上一定有零点.若要保证只有一个零点,则函数f (x )在定义域内必须是减函数.

4.在下列区间中,函数f (x )=e x +4x -3的零点所在的区间为( )

A .(-2,-1)

B .(-1,0)

C .????0,12

D .????12,1

解析:选C 因为f (0)=e 0-3<0,f ????12=e 1

2+2-3>0,所以函数的零点所在的区间为???

?0,12,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.函数f (x )=(x -1)(x 2+3x -10)的零点有______个.

解析:∵f (x )=(x -1)(x 2+3x -10)

=(x -1)(x +5)(x -2),

∴由f (x )=0得x =-5或x =1或x =2.

答案:3

7.若f (x )=?????x 2-x -1,x ≥2或x ≤-1,1,-1

则函数g (x )=f (x )-x 的零点为________. 解析:由f (x )=x ,

得?????x ≥2或x ≤-1,x 2-x -1=x 或?

????-1

答案:1,1+ 2

8.函数f (x )=ln x +3x -2的零点个数是________.

解析:由f (x )=ln x +3x -2=0,得ln x =2-3x ,设g (x )=ln x ,

h (x )=2-3x ,图象如图所示,两个函数的图象有一个交点,故函数f (x )=ln x +3x -2有一个零点.

答案:1

9.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.

(1)f (x )=-x 2+2x -1;

(2)f (x )=x 4-x 2;

(3)f (x )=4x +5;

(4)f (x )=log 3(x +1).

解:(1)令-x 2+2x -1=0,解得x 1=x 2=1,

所以函数f (x )=-x 2+2x -1的零点为1.

(2)因为f (x )=x 2(x -1)(x +1)=0,

所以x =0或x =1或x =-1,

故函数f (x )=x 4-x 2的零点为0,-1和1.

(3)令4x +5=0,则4x =-5<0,

∵4x >0恒成立,∴方程4x +5=0无实数解.

所以函数f (x )=4x +5不存在零点.

(4)令log 3(x +1)=0,解得x =0,

所以函数f (x )=log 3(x +1)的零点为0.

10.已知函数f (x )=2x -x 2,问方程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=-12

<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.

B级——面向全国卷高考高分练

1.函数f(x)=x3-4x的零点为()

A.(0,0),(2,0)B.(-2,0),(0,0),(2,0)

C.-2,0,2 D.0,2

解析:选C令f(x)=0,得x(x-2)(x+2)=0,解得x=0或x=±2,故选C.

2.函数y=x2+a存在零点,则a的取值范围是()

A.a>0 B.a≤0

C.a≥0 D.a<0

解析:选B函数y=x2+a存在零点,则x2=-a有解,所以a≤0.

3.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.

4.方程log3x+x=3的解所在的区间为()

A.(0,2) B.(1,2)

C.(2,3) D.(3,4)

解析:选C令f(x)=log3x+x-3,则f(2)=log32+2-3=log32

3

<0,f(3)=log33+3-3

=1>0,那么方程log3x+x=3的解所在的区间为(2,3).

5.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

6.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,-2是它的一个零点,且在(0,+∞)上是增函数,则该函数有________个零点,这几个零点的和等于________.

解析:因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,所以f(0)=0.又因为f(-2)=0,所以f(2)=-f(-2)=0,故该函数有3个零点,这3个零点之和等于0.

答案:30

7.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,+∞).

C级——拓展探索性题目应用练

已知函数f (x )=log 12x +

12x -172

. (1)用单调性的定义证明:f (x )在定义域上是单调函数;

(2)证明:f (x )有零点;

(3)设f (x )的零点x 0落在区间???

?1n +1,1n 内,求正整数n 的值. 解:(1)证明:显然,f (x )的定义域为(0,+∞).

任取x 1,x 2∈(0,+∞),不妨设x 10,x 1x 2>0,则12x 1-12x 2=x 2-x 12x 1x 2

>0,log 12x 1>log 12x 2,即log 12x 1-log 12x 2>0,所以f (x 1)-f (x 2)=(log 12x 1-log 12

x 2)+????12x 1-12x 2>0,所以f (x 1)>f (x 2).故f (x )在定义域(0,+∞)上是减函数.

(2)证明:因为f (1)=0+12-172=-8<0,f ????116=4+8-172=72

>0,所以f (1)·f ????116<0,又因为f (x )在区间????116,1上是连续的,所以f (x )有零点.

(3)f ????111=log 12

111+112-172 =log 211-3>log 28-3=0,

f ????110=lo

g 12

110+5-172 =log 210-72=log 25-52

=log 225-log 232<0,

所以f ????110f ????111<0,

所以f (x )的零点x 0落在区间????111,110内.故n =10.

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