7.函数与方程
(1)零点定义:
x0为函数f(x)的零点⇔f(x0)=0⇔(x0,0)为f(x)的图象与x轴的交点.
(2)确定函数零点的三种常用方法
①解方程判定法:
解方程f(x)=0;
②零点定理法:
根据连续函数y=f(x)满足f(a)f(b)<0,判断函数在区间(a,b)内存在零点.
③数形结合法:
尤其是方程两端对应的函数类型不同时多用此法求解.
1.解决函数问题时要注意函数的定义域,要树立定义域优先原则.
2.解决分段函数问题时,要注意与解析式对应的自变量的取值范围.
3.求函数单调区间时,多个单调区间之间不能用符号“∪”和“或”连接,可用“及”连接或用“,”隔开.单调区间必须是“区间”,而不能用集合或不等式代替.
4.判断函数的奇偶性,要注意定义域必须关于原点对称,有时还要对函数式化简整理,但必须注意使定义域不受影响.
5.准确理解基本初等函数的定义和性质.如函数y=ax(a>0,a≠1)的单调性容易忽视字母a的取值讨论,忽视ax>0;对数函数y=logax(a>0,a≠1)容易忽视真数与底数的限制条件.
6.易混淆函数的零点和函数图象与x轴的交点,不能把函数零点、方程的解、不等式解集的端点值进行准确互化.
1.下列各图形中,是函数图象的是( )
答案 D
解析 函数y=f(x)的图象与平行于y轴的直线最多只能有一个交点,故A,B,C均不正确,故选D.
2.若函数f(x)=
则f(-3)的值为( )
A.5 B.-1
C.-7 D.2
答案 D
解析 依题意,f(-3)=f(-3+2)=f(-1)
=f(-1+2)=f
(1)=1+1=2,故选D.
3.定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=3,则奇函数f(x)的值域是( )
A.(-∞,-3] B.[3,+∞)
C.[-3,3] D.{-3,0,3}
答案 D
解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x),f(0)=0,
设x<0,则-x>0,f(-x)=-f(x)=3,
∴f(x)=-3,
∴f(x)=
∴奇函数f(x)的值域是{-3,0,3}.
4.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,a≠1),若g
(2)=a,则f
(2)等于( )
A.2 B.
C.
D.a2
答案 B
解析 因为f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,a≠1),若g
(2)=a,则f
(2)+g
(2)=a2-a-2+2,
因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
当x=-2时,f(-2)+g(-2)=-f
(2)+g
(2)=a-2-a2+2,解得g
(2)=2,又g
(2)=a⇒a=2,所以f
(2)=22-2-2=
,故选B.
5.函数f(x)=ex+4x-3的零点所在的区间为( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 由题意可知,f(0)=-2<0,f
=
-1>0,
f
=
-2<0根据函数零点的判定定理知,零点所在的区间为
,故选C.
6.已知函数f(x)为奇函数,且在[0,2]上单调递增,若f(log2m)<f(log4(m+2))成立,则实数m的取值范围是( )
A.
≤m<2 B.
≤m≤2
C.2<m≤4 D.2≤m≤4
答案 A
解析 因为函数f(x)是奇函数,且在[0,2]上单调递增,所以函数f(x)在[-2,2]上单调递增.
故由f(log2m)<f(log4(m+2)),
可得
故有
解得
≤m<2.
综上可知,m的取值范围是
≤m<2.
7.定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(x-2)=f(x+2),且当x∈(-1,0)时,f(x)=2x+
,则f(log220)等于( )
A.1 B.
C.-1 D.-
答案 C
解析 由f(x-2)=f(x+2)⇒f(x)=f(x+4),
因为4<log220<5,所以0<log220-4<1,
-1<4-log220<0.
又因为f(-x)=-f(x),所以f(log220)=f(log220-4)=-f(4-log220)=-f
=-1.
8.(2016·山东)已知函数f(x)的定义域为R,当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x);当x>
时,f
=f
,则f(6)等于( )
A.-2B.-1C.0D.2
答案 D
解析 当x>
时,f
=f
,即f(x)=f(x+1),∴T=1,∴f(6)=f
(1).当x<0时,f(x)=x3-1且当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x),∴f(6)=f
(1)=-f(-1)=2,故选D.
9.已知函数f(x)=
函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.2B.3 C.4D.5
答案 A
解析 当x>2时,g(x)=x-1,f(x)=(x-2)2;
当0≤x≤2时,g(x)=3-x,f(x)=2-x;
当x<0时,g(x)=3-x2,f(x)=2+x.
由于函数y=f(x)-g(x)的零点个数就是方程f(x)-g(x)=0的根的个数.
当x>2时,方程f(x)-g(x)=0可化为x2-5x+5=0,其根为x=
或x=
(舍去);
当0≤x≤2时,方程f(x)-g(x)=0可化为2-x=3-x,无解;
当x<0时,方程f(x)-g(x)=0可化为x2+x-1=0,其根为x=
或x=
(舍去).
所以函数y=f(x)-g(x)的零点个数为2.
10.定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=2f(x)-2,当x∈(0,2]时,f(x)=
若当x∈(0,4]时,t2-
≤f(x)≤3-t恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.[1,2] B.
C.
D.[2,+∞)
答案 A
解析 当x∈(0,1)时,f(x)=x2-x,函数无最大值,最小值为-
;当x∈[1,2]时,f(x)=
,函数最大值为1,最小值为
;当x∈(2,3)时,f(x)=2f(x-2)-2=2x2-10x+10,函数值满足-
≤f(x)<-2;当x∈[3,4]时,f(x)=2f(x-2)-2=
-2,函数值满足-1≤f(x)≤0.
综上,当x∈(0,4]时,函数f(x)的最小值为-
,最大值为1.
由t2-
≤f(x)≤3-t恒成立,得
∴
∴1≤t≤2,故选A.
11.已知函数f(x)=
且f(a)=-1,则f(6-a)=________.
答案 1
解析 ∵f(a)=-1,∴a>0,
∴-log2(a+1)+2=-1,
∴a=7,f(6-a)=f(-1)=20=1.
12.设奇函数y=f(x)(x∈R)满足对任意t∈R都有f(t)=f(1-t),且当x∈
时,f(x)=-x2,则f(3)+f
的值为__________.
答案 -
解析 由于y=f(x)为奇函数,根据对任意t∈R都有f(t)=f(1-t),可得f(-t)=f(1+t),
所以f(t)=f(2+t),
所以函数y=f(x)的一个周期为2,
故f(3)=f
(1)=f(0+1)=-f(0)=0,
f
=f
=-
,
所以f(3)+f
=-
.
13.若函数f(x)=
有两个不同的零点,则实数a的取值范围是________.
答案 (0,1]
解析 当x>0时,由f(x)=lnx=0,得x=1.
因为函数f(x)有两个不同的零点,
则当x≤0时,
函数f(x)=2x-a有一个零点,
令f(x)=0,得a=2x,
因为0<2x≤20=1,所以0<a≤1,
所以实数a的取值范围是0<a≤1.
14.已知函数f(x)=
+2|x|,且满足f(a-1)<f
(2),则实数a的取值范围是________.
答案 (-1,3)
解析 因为f(-x)=f(x),所以函数f(x)是偶函数,当x≥0时,f(x)=x+2x是单调增函数,故由偶函数的性质及f(a-1)<f
(2)可得|a-1|<2,即-2<a-1<2,即-1<a<3.
15.偶函数f(x)满足f(1-x)=f(1+x),且当x∈[0,1]时,f(x)=
,若直线kx-y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个交点,则k的取值范围是________.
答案
解析 由f(1-x)=f(1+x)可知,函数关于x=1对称,因为f(x)是偶函数,所以f(1-x)=f(1+x)=f(x-1),即f(x+2)=f(x),所以函数的周期是2,由y=f(x)=
,得(x-1)2+y2=1(y≥0,x∈[0,1]),
作出函数y=f(x)和直线y=k(x+1)的图象,
要使直线kx-y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个交点,则由图象可知,
<k<
.
16.某驾驶员喝了m升酒后,血液中的酒精含量f(x)(毫克/毫升)随时间x(小时)变化的规律近似满足表达式f(x)=
《酒后驾车与醉酒驾车的标准及相应的处罚》规定:
驾驶员血液中酒精含量不超过0.02毫克/毫升.此驾驶员至少要过________小时后才能开车.(不足1小时部分算1小时,结果精确到1小时)
答案 4
解析 因为0≤x≤1,所以-2≤x-2≤-1,
所以5-2≤5x-2≤5-1,而5-2>0.02,
又由x>1,得
·
x≤
,
得
x≤
,所以x≥4,
故至少要过4小时后才能开车.