巩固
(x-1)lnx1.函数f(x)=的零点有( )
x-3
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
(x-1)lnx解析:选B.由f(x)==0得:x=1,
x-3
(x-1)lnx∴f(x)=只有1个零点.
x-3
2
2.二次函数y=ax+bx+c中,a·c<0,则函数的零点个数是( ) A.1 B.2
C.0 D.无法确定
2
解析:选B.∵ac<0,∴Δ=b-4ac>0, ∴二次函数与x轴有两个交点.
1
3.函数f(x)=lgx-的零点所在的区间是( )
xA.(0,1] B.(1,10]
C.(10,100] D.(100,+∞)
9
解析:选B.由于f(1)f(10)=(-1)×<0,根据二分法得函数在区间(1,10]内存在零
10
点.
4.(原创题)定义在R上的奇函数y=f(x),当x>0时,y=f(x)是单调递增的,则函数y=f(x)的图象与x轴的交点情况为________.
答案:1个
5.已知函数f(x)=2mx+4,若在[-2,1]上存在x0,使f(x0)=0,则实数m的取值范围是________.
解析:由题意知m≠0,∴f(x)是单调函数, 又在[-2,1]上存在x0,使f(x0)=0, ∴f(-2)f(1)≤0,
即(-4m+4)(2m+4)≤0,解得m≤-2或m≥1. 答案:m≤-2或m≥1
6.判断下列函数在给定区间上是否存在零点.
3
(1)f(x)=x+1;
1
(2)f(x)=-x,x∈(0,1).
x32
解:(1)∵f(x)=x+1=(x+1)(x-x+1),
2
令f(x)=0,即(x+1)(x-x+1)=0,∴x=-1,
3
∴f(x)=x+1有零点-1.
2
11-x(2)法一:令f(x)=0得-x=0,=0,
xx∴x=±1,而±1?(0,1),
1
∴f(x)=-x,x∈(0,1)不存在零点.
x1
法二:令y1=,y2=x,在同一平面直角坐标系中,作出它们的图象,从图中可以看出
x当0<x<1时,两图象没有交点.
1
故f(x)=-x,x∈(0,1)没有零点.
x
练习
32
1.函数f(x)=x-2x-x+2的零点个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3
22
解析:选D.f(x)=x(x-2)-(x-2)=(x-2)(x-1). ∴f(x)有三个零点1,-1,2.
2.函数f(x)=lnx+2x-1零点的个数为( ) A.4 B.3 C.2 D.1
解析:选D.在同一坐标系内分别作出函数y=lnx与y=1-2x的图象,易知两函数图象有且只有一个交点,即函数y=lnx-1+2x只有一个零点.
3x2
3.函数f(x)=ln-的零点一定位于区间( )
2xA.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5)
3
解析:选A.由于f(1)f(2)=(ln-2)(ln3-1)<0,故函数在区间(1,2)内必存在零点,
2
故选A.
x4.(2024年高考福建卷)若函数f(x)的零点与g(x)=4+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是( )
2
A.f(x)=4x-1 B.f(x)=(x-1)
1xC.f(x)=e-1 D.f(x)=ln(x-)
2
1131x解析:选A.∵g(x)=4+2x-2在R上连续且g()=2+-2=2-<0,g()=2
4222
+1-2=1>0.
11x设g(x)=4+2x-2的零点为x0,则<x0<,
42
1111
0<x0-<,∴|x0-|<.
4444
12
又f(x)=4x-1零点为x=;f(x)=(x-1)零点为x=1;
4
1322
5.(2024年合肥检测)函数f(x)=πx+log2x的零点所在区间为( )
111
A.[0,] B.[,]
884111
C.[,] D.[,1]
422
1111
解析:选C.代入可知,只有f()·f()<0,所以函数的零点在区间[,]上.
4242
f(x)=ex-1零点为x=0;f(x)=ln(x-)零点为x=,故选A.
?-2,x>0?
6.已知函数f(x)=?,若f(0)=-2,f(-1)=1,则函数g(x)2
?-x+bx+c,x≤0?
=f(x)+x的零点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2
解析:选C.由已知当x≤0时f(x)=-x+bx+c,由待定系数得:??f(0)=c=-2?
?f(-1)=-1-b+c=1?
??c=-2,
??
?b=-4,?
??-2(x>0)
故f(x)=?2,令f(x)+x=0,分别解之得x1=2,x2=-1,x3=
??-x-4x-2(x≤0)
-2,即函数共有三个零点,故选C.
3
7.用二分法求方程x-2x-5=0在区间[2,3]内的实根,取区间中点x0=2.5,那么下一个有根区间是________.
解析:由计算器可算得f(2)=-1,f(3)=16,f(2.5)=5.625,f(2)·f(2.5)<0,所以下一个有根区间为[2,2.5].
答案:[2,2.5]
8.若函数f(x)的图象是连续不断的,根据下面的表格,可断定f(x)的零点所在的区间为________(只填序号).
①(-∞,1] ②[1,2] ③[2,3] ④[3,4] ⑤[4,5] ⑥[5,6] ⑦[6,+∞)
1 2 3 4 5 6 136.123 15.542 -3.930 10.678 -50.667 -305.678 解析:用二分法解题时要注意,根据区间两个端点函数值符号的异同,确定零点所在区间.
答案:③④⑤
2
9.若函数f(x)=x+ax+b的两个零点是-2和3,则不等式af(-2x)>0的解集是________.
2
解析:∵f(x)=x+ax+b的两个零点是-2,3.
2
∴-2,3是方程x+ax+b=0的两根,
?-2+3=-a?a=-1??
由根与系数的关系知?,∴?,
??-2×3=bb=-6??
2
∴f(x)=x-x-6.
∵不等式af(-2x)>0,
22
即-(4x+2x-6)>0?2x+x-3<0,
3
解集为{x|-<x<1}.
23
答案:{x|-<x<1}
2
2
10.关于x的二次方程x+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.
x f(x)
解:设f(x)=x+(m-1)x+1,x∈[0,2]. (1)f(x)=0在区间[0,2]上有一解.
3
∵f(0)=1>0,∴应有f(2)≤0?m≤-.
2
(2)f(x)=0在区间[0,2]上有两解,则
2
?1?0≤-m-≤2?-3≤m≤1.
2
?
3
f(2)≥0?4+(m-1)×2+1≥0?m≥-,??2
Δ≥0?(m-1)-4≥0?m≥3或m≤-1,
2
3
∴-≤m≤-1.由(1)(2)知:m≤-1.
2
2
11.是否存在这样的实数a,使函数f(x)=x+(3a-2)x+a-1在区间[-1,3]上与x轴恒有一个交点,且只有一个交点?若存在,求出a的范围,若不存在,说明理由.
解:若实数a满足条件,则只需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.所以1
a≤-或a≥1.
5
2
检验:(1)当f(-1)=0时a=1.所以f(x)=x+x.
2
令f(x)=0,即x+x=0,得x=0或x=-1. 方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a≠1.
113613622
(2)当f(3)=0时a=-.此时f(x)=x-x-.令f(x)=0,即x-x-=0,解之,
55555
21x=-或x=3.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a≠-.
55
1
综上所述,a<-或a>1.
5
2
12.已知二次函数f(x)=ax+bx+c.
(1)若a>b>c且f(1)=0,试证明f(x)必有两个零点;
1
(2)若对x1,x2∈R且x1 2 根,证明必有一实根属于(x1,x2). 证明:(1)∵f(1)=0,∴a+b+c=0. 22 又∵a>b>c,∴a>0,c<0,即ac<0.又∵Δ=b-4ac≥-4ac>0,∴方程ax+bx+c=0有两个不等实根,所以函数f(x)必有两个零点. 1 (2)令g(x)=f(x)-[f(x1)+f(x2)], 21f(x1)-f(x2) 则g(x1)=f(x1)-[f(x1)+f(x2)]=, 221f(x2)-f(x1) g(x2)=f(x2)-[f(x1)+f(x2)]=, 22 f(x1)-f(x2)f(x2)-f(x1)12 ∴g(x1)·g(x2)=·=-[f(x1)-f(x2)]. 224 ∵f(x1)≠f(x2),∴g(x1)·g(x2)<0. ∴g(x)=0在(x1,x2)内必有一实根. 1 ∴方程f(x)=[f(x1)+f(x2)]在(x1,x2)内必有一实根. 2