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2022年高考數(shù)學一輪復習 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù)1 第8講 函數(shù)與方程習題 理 新人教A版

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1、2022年高考數(shù)學一輪復習 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù)1 第8講 函數(shù)與方程習題 理 新人教A版 一、填空題 1.若函數(shù)f(x)=ax+b有一個零點是2,那么函數(shù)g(x)=bx2-ax的零點為________. 解析 由已知得b=-2a,所以g(x)=-2ax2-ax=-a(2x2+x).令g(x)=0,得x1=0,x2=-. 答案 0,- 2.(xx·青島統(tǒng)一檢測)函數(shù)f(x)=2x+x3-2在區(qū)間(0,2)內(nèi)的零點個數(shù)是________. 解析 因為函數(shù)y=2x,y=x3在R上均為增函數(shù),故函數(shù)f(x)=2x+x3-2在R上為增函數(shù),又f(0)<0,f(2)>0,故函數(shù)f(

2、x)=2x+x3-2在區(qū)間(0,2)內(nèi)只有一個零點. 答案 1 3.函數(shù)f(x)=|x|-k有兩個零點,則實數(shù)k的取值范圍是________. 解析 函數(shù)f(x)=|x|-k的零點就是方程|x|=k的根,在同一坐標系內(nèi)作出函數(shù)y=|x|,y=k的圖象,如圖所示,可得實數(shù)k的取值范圍是(0,+∞). 答案 (0,+∞) 4.(xx·昆明三中、玉溪一中統(tǒng)考)若函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)存在一個零點,則a的取值范圍是________. 解析 當a=0時,f(x)=1與x軸無交點,不合題意,所以a≠0;函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)是單調(diào)函數(shù),所

3、以f(-1)·f(1)<0,即(5a-1)(a+1)>0,解得a<-1或a>. 答案 (-∞,-1)∪ 5.已知函數(shù)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(guān)系是________. 解析 依據(jù)零點的意義,轉(zhuǎn)化為函數(shù)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(圖略),易得x1<0<x2<1<x3. 答案 x1<x2<x3 6.函數(shù)f(x)=3x-7+ln x的零點位于區(qū)間(n,n+1)(n∈N)內(nèi),則n=________. 解析 求函數(shù)f(x)=3x-7+ln x的零

4、點,可以大致估算兩個相鄰自然數(shù)的函數(shù)值,如f(2)=-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(shù)f(x)的零點位于區(qū)間(2,3)內(nèi),故n=2. 答案 2 7.(xx·湖北卷)函數(shù)f(x)=4cos2cos-2sin x-|ln(x+1)|的零點個數(shù)為________. 解析 f(x)=4cos2sin x-2sin x-|ln(x+1)|=2sin x·-|ln(x+1)|= sin 2x-|ln(x+1)|,令f(x)=0,得sin 2x=|ln(x+1)|.在同一坐標系中作出兩個函數(shù)y=sin 2

5、x與函數(shù)y=|ln(x+1)|的大致圖象如圖所示. 觀察圖象可知,兩函數(shù)圖象有2個交點,故函數(shù)f(x)有2個零點. 答案 2 8.已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個零點,則實數(shù)m的取值范圍是________. 解析 畫出f(x)=的圖象,如圖. 由函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個零點,結(jié)合圖象得:0<m<1,即m∈(0,1). 答案 (0,1) 二、解答題 9.已知函數(shù)f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0). (1)若y=g(x)-m有零點,求m的取值范圍; (2)確定m的取值范圍,使得g(x)-f(x)=0有兩個相異實根. 解 

6、(1)法一 ∵g(x)=x+≥2=2e, 圖1 等號成立的條件是x=e, 故g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需m≥2e,則y=g(x)-m就有零點. 法二 作出g(x)=x+(x>0)的大致圖象如圖1. 可知若使y=g(x)-m有零點,則只需m≥2e. 圖2 (2)若g(x)-f(x)=0有兩個相異實根,即y=g(x)與y=f(x)的圖象有兩個不同的交點, 在同一坐標系中,作出g(x)=x+(x>0)與f(x)=-x2+2ex+m-1的大致圖象如圖2. ∵f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2. ∴其圖象的對稱

7、軸為x=e,開口向下, 最大值為m-1+e2. 故當m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1時,y=g(x)與y=f(x)有兩個交點,即g(x)-f(x)=0有兩個相異實根. ∴m的取值范圍是(-e2+2e+1,+∞). 10.已知關(guān)于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0有兩根,其中一根在區(qū)間 (-1,0)內(nèi),另一根在區(qū)間(1,2)內(nèi),求m的取值范圍. 解 由條件,拋物線f(x)=x2+2mx+2m+1與x軸的交點分別在區(qū)間(-1,0)和(1,2)內(nèi),如圖所示,得? 即-

8、x2-x-1有且僅有一個零點,則實數(shù)a的取值為________. 解析 當a=0時,函數(shù)f(x)=-x-1為一次函數(shù),則-1是函數(shù)的零點,即函數(shù)僅有一個零點; 當a≠0時,函數(shù)f(x)=ax2-x-1為二次函數(shù),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(shù)僅有一個零點. 答案 0或- 12.(xx·蘇州調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-2x恰有三個不同的零點,則實數(shù)m的取值范圍是________. 解析 由題意得g(x)= 又函數(shù)g(x)恰有三個不同的零點,所以方程g(x)=

9、0的實根2,-3和1都在相應范圍上,即1a時,f(x)=x2,函數(shù)先單調(diào)遞減后單調(diào)遞增,f(x)的圖象如圖(1)實線部分所示,其與直線y=b可能有兩個公共點. ②若0≤a≤1,則a3≤a2,函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,f(x)的圖象如圖(2)實線部分所

10、示,其與直線y=b至多有一個公共點. ③若a>1,則a3>a2,函數(shù)f(x)在R上不單調(diào),f(x)的圖象如圖(3)實線部分所示,其與直線y=b可能有兩個公共點. 綜上,a<0或a>1. 答案 (-∞,0)∪(1,+∞) 14.(xx·南通階段檢測)是否存在這樣的實數(shù)a,使函數(shù)f(x)=x2+(3a-2)x+a-1在區(qū)間[-1,3]上恒有一個零點,且只有一個零點?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,說明理由. 解 令f(x)=0,則Δ=(3a-2)2-4(a-1)=9a2-16a+8=9+>0恒成立,即f(x)=0有兩個不相等的實數(shù)根, ∴若實數(shù)a滿足條件,則只需f(-1)·f(3)≤0即可. f(-1)·f(3)=(1-3a+2+a-1)·(9+9a-6+a-1)=4(1-a)(5a+1)≤0,∴a≤-或a≥1. 檢驗:(1)當f(-1)=0時,a=1,所以f(x)=x2+x. 令f(x)=0,即x2+x=0,得x=0或x=-1. 方程在[-1,3]上有兩個實數(shù)根,不合題意,故a≠1. (2)當f(3)=0時,a=-, 此時f(x)=x2-x-. 令f(x)=0,即x2-x-=0, 解得x=-或x=3. 方程在[-1,3]上有兩個實數(shù)根, 不合題意,故a≠-. 綜上所述,a的取值范圍是∪(1,+∞).

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