答案:
(0,1)
13.定义在R上的奇函数f(x)满足:
当x>0时,f(x)=2014x+log2014x,则在R上,函数f(x)零点的个数为__________.
解析:
函数f(x)为R上的奇函数,因此f(0)=0,当x>0时,f(x)=2014x+log2014x在区间内存在一个零点,又f(x)为增函数,因此在(0,+∞)内有且仅有一个零点.根据对称性可知函数在(-∞,0)内有且仅有一解,从而函数在R上的零点的个数为3.
答案:
3
14.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,如[1.8]=1,[-1.2]=-2.x0是函数f(x)=lnx-的零点,则[x0]等于__________.
解析:
∵函数f(x)的定义域为(0,+∞),∴函数f′(x)=+>0,即函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.由f
(2)=ln2-1<0,f(e)=lne->0,知x0∈(2,e),∴[x0]=2.
答案:
2
三、解答题
15.是否存在这样的实数a,使函数f(x)=x2+(3a-2)x+a-1在区间[-1,3]上与x轴恒有一个零点,且只有一个零点.若存在,求出a的取值范围,若不存在,说明理由.
解析:
∵Δ=(3a-2)2-4(a-1)=9a2-16a+8=92+>0,
∴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a≤-或a≥1.
检验:
(1)当f(-1)=0时,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]上有两根,不合题意,故a≠1.
(2)当f(3)=0时,a=-,
此时f(x)=x2-x-.
令f(x)=0,即x2-x-=0,解之得x=-或x=3,方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a≠-.
综上所述,存在实数a,其范围是a<-或a>1.
答案:
存在,a的范围是a<-或a>1
16.已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0).
(1)若g(x)=m有零点,求m的取值范围;
(2)确定m的取值范围,使得g(x)-f(x)=0有两个相异实根.
解析:
(1)方法一:
∵g(x)=x+≥2=2e,
等号成立的条件是x=e,∴g(x)的值域是[2e,+∞),
因而只需m≥2e,则g(x)=m就有零点.
方法二:
作出g(x)=x+(x>0)的图像如图所示,
可知若使g(x)=m有零点,则只需m≥2e.
方法三:
由g(x)=m得x2-mx+e2=0.
此方程有大于零的根,故
等价于
故m≥2e.
(2)方法一:
若g(x)-f(x)=0有两相异的实根,
即g(x)与f(x)的图像有两个不同的交点,
作出g(x)=x+(x>0)的图像.
∵f(x)=-x2+2ex+m-1
=-(x-e)2+m-1+e2.
其对称轴为x=e,开口向下,最大值为m-1+e2.
故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时,
g(x)与f(x)的图像有两个交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.
∴m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞).
方法二:
令F(x)=g(x)-f(x),
则由已知F(x)=g(x)-f(x)有两个零点.
又F′(x)=g′(x)-f′(x)=1-+2x-2e
=
=,
∵x2>0恒成立,2x2+x+e>0恒成立,
∴当x>e时F′(x)>0,x<e时F′(x)<0,故F(x)在(0,e)上为减函数,在(e,+∞)上为增函数.
∴F(x)=g(x)-f(x)在x=e处取得极小值,
若F(x)=g(x)-f(x)有两个零点,则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.
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1.函数f(x)=-cosx在[0,+∞)内( )
A.没有零点 B.有且仅有一个零点
C.有且仅有两个零点D.有无穷多个零点
解析:
在同一直角坐标系中分别作出函数y=和y=cosx的图像,如图,由于x>1时,y=>1,y=cosx≤1,所以两图像只有一个交点,即方程-cosx=0在[0,+∞)内只有一个根,所以f(x)=-cosx在[0,+∞)内只有一个零点,所以选B项.
答案:
B
2.设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x3.又函数g(x)=|xcos(πx)|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在上的零点个数为( )
A.5个B.6个
C.7个D.8个
解析:
根据题意,函数y=f(x)是周期为2的偶函数且0≤x≤1时,f(x)=x3,
则当-1≤x≤0时,f(x)=-x3,且
g(x)=|xcos(πx)|,
所以当x=0时,f(x)=g(x).
当x≠0时,若0即x2=cosπx.
再根据函数性质画出上的图像,在同一个坐标系中作出所得关系式等号两边函数的图像,如图所示,有5个根.所以总共有6个.
答案:
B
3.若对于定义在R上的函数f(x),其图像是连续的,且存在常数λ(λ∈R),使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意的实数x成立,则称f(x)是“λ-同伴函数”.下列关于“λ-同伴函数”的叙述中正确的是( )
A.“-同伴函数”至少有一个零点
B.f(x)=x2是一个“λ-同伴函数”
C.f(x)=log2x是一个“λ-同伴函数”
D.f(x)=0是唯一一个常值“λ-同伴函数”
解析:
A项正确,令x=0,得f+f(0)=0,所以f=-f(0).若f(0)=0,显然f(x)=0有实数根;若f(0)≠0,f·f(0)=-(f(0))2<0.又因为函数f(x)的图像是连续不断的,所以f(x)=0在上必有实数根,即任意“-同伴函数”至少有一个零点.
B项错误,用反证法,假设f(x)=x2是一个“λ-同伴函数”,则(x+λ)2+λx2=0,即(1+λ)x2+2λx+λ2=0对任意实数x成立,所以λ+1=2λ=λ2=0,而此式无解,所以f(x)=x2不是一个“λ-同伴函数”.
C项错误,因为f(x)=log2x的定义域不是R.
D项错误,设f(x)=C是一个“λ-同伴函数”,则(1+λ)C=0,当λ=-1时,可以取遍实数集,因此f(x)=0不是唯一一个常值“λ-同伴函数”.
答案:
A
4.[2014·青岛调研]设f(x)与g(x)是定义在同一区间[a,b]上的两个函数,若函数y=f(x)-g(x)在x∈[a,b]上有两个不同的零点,则称f(x)和g(x)在[a,b]上是“关联函数”,区间[a,b]称为“关联区间”.若f(x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在[0,3]上是“关联函数”,则m的取值范围为( )
A.B.[-1,0]
C.(-∞,-2]D.
解析:
令F(x)=f(x)-g(x)=x2-3x+4-(2x+m)=x2-5x+4-m,则由题意知F(x)=0在[0,3]上有两个不同的实数根,因而
即解之得-答案:
A
5.用二分法求方程x2=2的正实根的近似解(精确度0.001)时,如果我们选取初始区间[1.4,1.5],则要达到精确度要求至少需要计算的次数是__________.
解析:
设至少需要计算n次,由题意知<0.001,即2n>100,由26=64,27=128知n=7.
答案:
7
6.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(-x+2)=f(-x),当x∈[-1,1]时,f(x)=|x|,则y=f(x)与y=log7x的交点的个数为__________.
解析:
因为f(-x+2)=f(-x),所以y=f(x)为周
期函数,其周期为2.在同一直角坐标系中,画出函数y=f(x)和y=log7x的图像如图,
当x=7时,f(7)=1,log77=1,故y=f(x)与y=log7x共有6个交点.
答案:
6