8、
11.已知三個(gè)函數(shù)f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零點(diǎn)依次為a,b,c,則a,b,c的大小關(guān)系是__________.
解析:由于f(-1)=-1=-<0,f(0)=1>0,
故f(x)=2x+x的零點(diǎn)a∈(-1,0).
因?yàn)間(2)=0,故g(x)的零點(diǎn)b=2;
h=-1+=-<0,h(1)=1>0,
故h(x)的零點(diǎn)c∈,因此a<c<b.
答案:a<c<b
12.已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是__________.
解析:畫出f(x)=的圖像,如圖.
由函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個(gè)
9、零點(diǎn),結(jié)合圖像得:00時(shí),f(x)=2 014x+log2 014x,則在R上,函數(shù)f(x)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為__________.
解析:函數(shù)f(x)為R上的奇函數(shù),因此f(0)=0,當(dāng)x>0時(shí),f(x)=2 014x+log2 014x在區(qū)間內(nèi)存在一個(gè)零點(diǎn),又f(x)為增函數(shù),因此在(0,+∞)內(nèi)有且僅有一個(gè)零點(diǎn).根據(jù)對(duì)稱性可知函數(shù)在(-∞,0)內(nèi)有且僅有一解,從而函數(shù)在R上的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為3.
答案:3
14.已知[x] 表示不超過(guò)實(shí)數(shù)x的最大整數(shù),如[1.8]=1,[-1.2]=-2.x0是函
10、數(shù)f(x)=lnx-的零點(diǎn),則[x0]等于__________.
解析:∵函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),∴函數(shù)f′(x)=+>0,即函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.由f(2)=ln2-1<0,f(e)=lne->0,知x0∈(2,e),∴[x0]=2.
答案:2
三、解答題
15.是否存在這樣的實(shí)數(shù)a,使函數(shù)f(x)=x2+(3a-2)x+a-1在區(qū)間[-1,3]上與x軸恒有一個(gè)零點(diǎn),且只有一個(gè)零點(diǎn).若存在,求出a的取值范圍,若不存在,說(shuō)明理由.
解析:∵Δ=(3a-2)2-4(a-1)=9a2-16a+8=92+>0,
∴若實(shí)數(shù)a滿足條件,則只需f(-1)·f(3)≤
11、0即可.
f(-1)·f(3)=(1-3a+2+a-1)·(9+9a-6+a-1)=4(1-a)(5a+1)≤0.所以a≤-或a≥1.
檢驗(yàn):(1)當(dāng)f(-1)=0時(shí),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]上有兩根,不合題意,故a≠1.
(2)當(dāng)f(3)=0時(shí),a=-,
此時(shí)f(x)=x2-x-.
令f(x)=0,即x2-x-=0,解之得x=-或x=3,方程在[-1,3]上有兩根,不合題意,故a≠-.
綜上所述,存在實(shí)數(shù)a,其范圍是a<-或a>1.
答案:存在,a的范圍是a<-或a>1
16.已知函數(shù)f(x)=
12、-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0).
(1)若g(x)=m有零點(diǎn),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(gè)相異實(shí)根.
解析:(1)方法一:∵g(x)=x+≥2=2e,
等號(hào)成立的條件是x=e,∴g(x)的值域是[2e,+∞),
因而只需m≥2e,則g(x)=m就有零點(diǎn).
方法二:作出g(x)=x+(x>0)的圖像如圖所示,
可知若使g(x)=m有零點(diǎn),則只需m≥2e.
方法三:由g(x)=m得x2-mx+e2=0.
此方程有大于零的根,故
等價(jià)于
故m≥2e.
(2)方法一:若g(x)-f(x)=0有兩相異的實(shí)根,
13、
即g(x)與f(x)的圖像有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
作出g(x)=x+(x>0)的圖像.
∵f(x)=-x2+2ex+m-1
=-(x-e)2+m-1+e2.
其對(duì)稱軸為x=e,開口向下,最大值為m-1+e2.
故當(dāng)m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1時(shí),
g(x)與f(x)的圖像有兩個(gè)交點(diǎn),即g(x)-f(x)=0有兩個(gè)相異實(shí)根.
∴m的取值范圍是(-e2+2e+1,+∞).
方法二:令F(x)=g(x)-f(x),
則由已知F(x)=g(x)-f(x)有兩個(gè)零點(diǎn).
又F′(x)=g′(x)-f′(x)=1-+2x-2e
=
=,
∵x2>0恒成立,2x2+x+
14、e>0恒成立,
∴當(dāng)x>e時(shí)F′(x)>0,x<e時(shí)F′(x)<0,故F(x)在(0,e)上為減函數(shù),在(e,+∞)上為增函數(shù).
∴F(x)=g(x)-f(x)在x=e處取得極小值,
若F(x)=g(x)-f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),則F(e)<0.
即e++e2-2e·e-m+1<0,
即m>-e2+2e+1.
答案:(1)m≥2e;(2)m>-e2+2e+1.
創(chuàng)新試題 教師備選
教學(xué)積累 資源共享
1.函數(shù)f(x)=-cosx在[0,+∞)內(nèi)( )
A.沒(méi)有零點(diǎn) B.有且僅有一個(gè)零點(diǎn)
C.有且僅有兩個(gè)零點(diǎn) D.有無(wú)窮多個(gè)零點(diǎn)
解析:在同一直角坐標(biāo)系
15、中分別作出函數(shù)y=和y=cosx的圖像,如圖,由于x>1時(shí),y=>1,y=cosx≤1,所以兩圖像只有一個(gè)交點(diǎn),即方程-cosx=0在[0,+∞)內(nèi)只有一個(gè)根,所以f(x)=-cosx在[0,+∞)內(nèi)只有一個(gè)零點(diǎn),所以選B項(xiàng).
答案:B
2.設(shè)函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),且當(dāng)x∈[0,1]時(shí),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(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A.5個(gè) B.6個(gè)
C.7個(gè) D.8個(gè)
解析:根據(jù)題意,函數(shù)y=f(x)是周期為2的偶函數(shù)且0≤x≤1時(shí),f(x)=x3,
16、則當(dāng)-1≤x≤0時(shí),f(x)=-x3,且
g(x)=|xcos(πx)|,
所以當(dāng)x=0時(shí),f(x)=g(x).
當(dāng)x≠0時(shí),若0
17、一個(gè)“λ-同伴函數(shù)”
C.f(x)=log2x是一個(gè)“λ-同伴函數(shù)”
D.f(x)=0是唯一一個(gè)常值“λ-同伴函數(shù)”
解析:A項(xiàng)正確,令x=0,得f+f(0)=0,所以f=-f(0).若f(0)=0,顯然f(x)=0有實(shí)數(shù)根;若f(0)≠0,f·f(0)=-(f(0))2<0.又因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的圖像是連續(xù)不斷的,所以f(x)=0在上必有實(shí)數(shù)根,即任意“-同伴函數(shù)”至少有一個(gè)零點(diǎn).
B項(xiàng)錯(cuò)誤,用反證法,假設(shè)f(x)=x2是一個(gè)“λ-同伴函數(shù)”,則(x+λ)2+λx2=0,即(1+λ)x2+2λx+λ2=0對(duì)任意實(shí)數(shù)x成立,所以λ+1=2λ=λ2=0,而此式無(wú)解,所以f(x)=x2不是一
18、個(gè)“λ-同伴函數(shù)”.
C項(xiàng)錯(cuò)誤,因?yàn)閒(x)=log2x的定義域不是R.
D項(xiàng)錯(cuò)誤,設(shè)f(x)=C是一個(gè)“λ-同伴函數(shù)”,則(1+λ)C=0,當(dāng)λ=-1時(shí),可以取遍實(shí)數(shù)集,因此f(x)=0不是唯一一個(gè)常值“λ-同伴函數(shù)”.
答案:A
4.[xx·青島調(diào)研]設(shè)f(x)與g(x)是定義在同一區(qū)間[a,b]上的兩個(gè)函數(shù),若函數(shù)y=f(x)-g(x)在x∈[a,b]上有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則稱f(x)和g(x)在[a,b]上是“關(guān)聯(lián)函數(shù)”,區(qū)間[a,b]稱為“關(guān)聯(lián)區(qū)間”.若f(x)=x2-3x+4與g(x)=2x+m在[0,3]上是“關(guān)聯(lián)函數(shù)”,則m的取值范圍為( )
A. B.[-1,0
19、]
C.(-∞,-2] D.
解析:令F(x)=f(x)-g(x)=x2-3x+4-(2x+m)=x2-5x+4-m,則由題意知F(x)=0在[0,3]上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,因而
即解之得-100,由26=64,27=128知n=7.
答案:7
6.已知函數(shù)y=f(x) (x∈R)滿足f(-x+2)=f(-x),當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),f(x)=|x|,則y=f(x)與y=log7x的交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為__________.
解析:因?yàn)閒(-x+2)=f(-x),所以y=f(x)為周
期函數(shù),其周期為2.在同一直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)y=f(x)和y=log7x的圖像如圖,
當(dāng)x=7時(shí),f(7)=1,log77=1,故y=f(x)與y=log7x共有6個(gè)交點(diǎn).
答案:6