《《創(chuàng)新設計》2014屆高考數(shù)學人教A版(理)一輪復習【配套word版文檔】:第二篇 第8講 函數(shù)與方程》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《創(chuàng)新設計》2014屆高考數(shù)學人教A版(理)一輪復習【配套word版文檔】:第二篇 第8講 函數(shù)與方程(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第8講 函數(shù)與方程
A級 基礎(chǔ)演練(時間:30分鐘 滿分:55分)
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.函數(shù)f(x)=sin x-x零點的個數(shù)是 ( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
解析 f′(x)=cos x-1≤0,∴f(x)單調(diào)遞減,又f(0)=0,∴則f(x)=sin x-x的零點是唯一的.
答案 B
2.(2013·泰州模擬)設f(x)=ex+x-4,則函數(shù)f(x)的零點位于區(qū)間 ( ).
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
解析 ∵f(x)=e
2、x+x-4,∴f′(x)=ex+1>0,∴函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增.對于A項,f(-1)=e-1+(-1)-4=-5+e-1<0,f(0)=-3<0,f(-1)f(0)>0,A不正確,同理可驗證B、D不正確.對于C項,∵f(1)=e+1-4=e-3<0,f(2)=e2+2-4=e2-2>0,f(1)f(2)<0,故選C.
答案 C
3.(2013·石家莊期末)函數(shù)f(x)=2x--a的一個零點在區(qū)間(1,2)內(nèi),則實數(shù)a的取值范圍是 ( ).
A.(1,3) B.(1,2)
C.(0,3)
3、 D.(0,2)
解析 由條件可知f(1)f(2)<0,即(2-2-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,解之得0<a<3.
2 / 9
答案 C
4.(2011·山東)已知f(x)是R上最小正周期為2的周期函數(shù),且當0≤x<2時,f(x)=x3-x,則函數(shù)y=f(x)的圖象在區(qū)間[0,6]上與x軸的交點的個數(shù)為 ( ).
A.6 B.7 C.8 D.9
解析 當0≤x<2時,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
4、,6)上有6個零點,
又f(6)=f(3×2)=f(0)=0,
∴f(x)在[0,6]上與x軸的交點個數(shù)為7.
答案 B
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.已知函數(shù)f(x)=g(x)=f(x)-x-a,若函數(shù)g(x)有兩個零點,則實數(shù)a的取值范圍為________.
解析 設n為自然數(shù),則當n<x≤n+1時,f(x)=(x-n-1)2,則當x>0時,函數(shù)f(x)的圖象是以1為周期重復出現(xiàn).而函數(shù)y=x+a是一族平行直線,當它過點(0,1)(此時a=1)時與函數(shù)f(x)的圖象交于一點,向左移總是一個交點,向右移總是兩個交點,故實數(shù)a的取值范圍為a<1
5、.
答案 (-∞,1)
6.函數(shù)f(x)=則函數(shù)y=f[f(x)]+1的所有零點所構(gòu)成的集合為________.
解析 本題即求方程f[f(x)]=-1的所有根的集合,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
三、解答題(共25分)
7.(12分)設函數(shù)f(x)=(x>0).
(1)作出函數(shù)f(x)的圖象;
(2)當0<a<b,且f(a)=f(b)時,求+的值;
(3)若方程f(x)=m有兩個不相等的正根,求m的取值范圍.
解 (1)如圖所示.
6、
(2)∵f(x)=
=
故f(x)在(0,1]上是減函數(shù),而在(1,+∞)上是增函數(shù),
由0<a<b且f(a)=f(b),
得0<a<1<b,且-1=1-,∴+=2.
(3)由函數(shù)f(x)的圖象可知,當0<m<1時,方程f(x)=m有兩個不相等的正根.
8.(13分)已知函數(shù)f(x)=x3+2x2-ax+1.
(1)若函數(shù)f(x)在點(1,f(1))處的切線斜率為4,求實數(shù)a的值;
(2)若函數(shù)g(x)=f′(x)在區(qū)間(-1,1)上存在零點,求實數(shù)a的取值范圍.
解 由題意得g(x)=f′(x)=3x2+4x-a.
(1)f′
7、(1)=3+4-a=4,∴a=3.
(2)法一?、佼攇(-1)=-a-1=0,a=-1時,g(x)=f′(x)的零點x=-∈(-1,1);
②當g(1)=7-a=0,a=7時,f′(x)的零點x=-?(-1,1),不合題意;
③當g(1)g(-1)<0時,-1<a<7;
④當時,-≤a<-1.
綜上所述,a∈.
法二 g(x)=f′(x)在區(qū)間(-1,1)上存在零點,等價于3x2+4x=a在區(qū)間(-1,1)上有解,也等價于直線y=a與曲線y=3x2+4x在(-1,1)有公共點.作圖可得a∈.
或者又等價于當x∈(-1,1)時,求值域.
a=3x2
8、+4x=32-∈.
B級 能力突破(時間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2011·陜西)函數(shù)f(x)=-cos x在[0,+∞)內(nèi) ( ).
A.沒有零點 B.有且僅有一個零點
C.有且僅有兩個零點 D.有無窮多個零點
解析 令f(x)=0,得=cos x,在同一坐標系內(nèi)畫出兩個函數(shù)y=與y=cos x的圖象如圖所示,由圖象知,兩個函數(shù)只有一個交點,從而方程=cos x只有一個解.
∴函數(shù)f(x)只有一個零點.
答案 B
2.(2012·遼寧)設函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(-x)=f(x),f(x
9、)=f(2-x),且當x∈[0,1]時,f(x)=x3.又函數(shù)g(x)=|xcos(πx)|,則函數(shù)h(x)=g(x)-f(x)在上的零點個數(shù)為 ( ).
A.5 B.6 C.7 D.8
解析 由題意知函數(shù)y=f(x)是周期為2的偶函數(shù)且0≤x≤1時,f(x)=x3,則當-1≤x≤0時,f(x)=-x3,且g(x)=|xcos(πx)|,所以當x=0時,f(x)=g(x).當x≠0時,若0<x≤,則x3=xcos(πx),即x2=|cos π
x|.同理可以得到在區(qū)間,,上的關(guān)系式都是上式,在同一個坐標系中作出所得關(guān)系
10、式等號兩邊函數(shù)的圖象,如圖所示,有5個根.所以總共有6個.
答案 B
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.已知函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=-f(x),且f(x)是偶函數(shù),當x∈[0,1]時,f(x)=x2.若在區(qū)間[-1,3]內(nèi),函數(shù)g(x)=f(x)-kx-k有4個零點,則實數(shù)k的取值范圍為________.
解析 依題意得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),即函數(shù)f(x)是以2為周期的函數(shù).g(x)=f(x)-kx-k在區(qū)間[-1,3]內(nèi)有4個零點,即函數(shù)y=f(x)與y=k(x+1)的圖象在區(qū)間[-1,3]內(nèi)有4個不同的交點.在坐標平面內(nèi)畫出函數(shù)y=f(x)的圖象(
11、如圖所示),注意到直線y=k(x+1)恒過點(-1,0),由題及圖象可知,當k∈時,相應的直線與函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-1,3]內(nèi)有4個不同的交點,故實數(shù)k的取值范圍是.
答案
4.若直角坐標平面內(nèi)兩點P,Q滿足條件:①P、Q都在函數(shù)f(x)的圖象上;②P、Q關(guān)于原點對稱,則稱點對(P、Q)是函數(shù)f(x)的一個“友好點對”(點對(P、Q)與點對(Q,P)看作同一個“友好點對”).已知函數(shù)f(x)=則f(x)的“友好點對”的個數(shù)是________.
解析 設P(x,y)、Q(-x,-y)(x>0)為函數(shù)f(x)的“友好點對”,則
y=,-y=2(-x)2+4(-x)+1
12、=2x2-4x+1,∴+2x2-4x+1=0,在同一坐標系中作函數(shù)y1=、y2=-2x2+4x-1的圖象,y1、y2的圖象有兩個交點,所以f(x)有2個“友好點對”,故填2.
答案 2
三、解答題(共25分)
5.(12分)設函數(shù)f(x)=3ax2-2(a+c)x+c (a>0,a,c∈R).
(1)設a>c>0.若f(x)>c2-2c+a對x∈[1,+∞)恒成立,求c的取值范圍;
(2)函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)是否有零點,有幾個零點?為什么?
解 (1)因為二次函數(shù)f(x)=3ax2-2(a+c)x+c的圖象的對稱軸為x=,由條件a>c>
13、0,得2a>a+c,故<=<1,即二次函數(shù)f(x)的對稱軸在區(qū)間[1,+∞)的左邊,且拋物線開口向上,故f(x)在[1,+∞)內(nèi)是增函數(shù).
若f(x)>c2-2c+a對x∈[1,+∞)恒成立,則f(x)min=f(1)>c2-2c+a,即a-c>c2-2c+a,得c2-c<0,
所以0<c<1.
(2)①若f(0)·f(1)=c·(a-c)<0,
則c<0,或a<c,二次函數(shù)f(x)在(0,1)內(nèi)只有一個零點.
②若f(0)=c>0,f(1)=a-c>0,則a>c>0.
14、
因為二次函數(shù)f(x)=3ax2-2(a+c)x+c的圖象的對稱軸是x=.而f=<0,
所以函數(shù)f(x)在區(qū)間和內(nèi)各有一個零點,故函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)有兩個零點.
6.(13分)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,求實數(shù)q的取值范圍;
(2)是否存在常數(shù)t(t≥0),當x∈[t,10]時,f(x)的值域為區(qū)間D,且區(qū)間D的長度為12-t(視區(qū)間[a,b]的長度為b-a).
解 (1)∵函數(shù)f(x)=x2-16x+q+3的對稱軸是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]
15、上存在零點,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),且對稱軸是x=8.
①當0≤t≤6時,在區(qū)間[t,10]上,f(t)最大,f(8)最小,
∴f(t)-f(8)=12-t,即t2-15t+52=0,
解得t=,∴t=;
②當6<t≤8時,在區(qū)間[t,10]上,f(10)最大,f(8)最小,
∴f(10)-f(8)=12-t,解得t=8;
③當8<t<10時,在區(qū)間[t,10]上,f(10)最大,f(t)最小,
∴f(10)-f(t)=12-t,即t2-17t+72=0,解得t=8,9,
∴t=9.
綜上可知,存在常數(shù)t=,8,9滿足條件.
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