1、学年高中数学人教A版必修1同步课时达标检测 第三章 函数的应用 全套打包课时达标检测(二十一) 方程的根与函数的零点一、选择题1已知函数f(x)的图象是连续不断的,有如下的x,f(x)对应值表x1234f(x)136.13615.5523.9210.88x567f(x)52.488232.06411.238由表可知函数f(x)存在零点的区间有()A1个 B2个C3个 D4个解析:选Df(2)f(3)0,f(3)f(4)0,f(4)f(5)0,f(6)f(7)0,共有4个零点2方程0.9xx0的实数解的个数是()A0 B1C2 D3解析:选B设f(x)0.9xx,则f(x)为减函数,值域为R,故
2、有1个3若函数yf(x)在区间a,b上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是()A若f(a)f(b)0,则不存在实数c(a,b),使得f(c)0B若f(a)f(b)0,则存在且只存在一个实数c(a,b),使得f(c)0C若f(a)f(b)0,则有可能存在实数c(a,b),使得f(c)0D若f(a)f(b)0,则有可能不存在实数c(a,b),使得f(c)0解析:选C根据函数零点存在性定理可判断,若f(a)f(b)0,则一定存在实数c(a,b),使f(c)0,但c的个数不确定,故B、D错若f(a)f(b)0,则有可能存在实数c(a,b),使得f(c)0,如f(x)x21,f(2)f(2)0
3、,但f(x)x21在(2,2)内有两个零点,故A错,C正确4已知f(x)(xa)(xb)2,并且,是函数f(x)的两个零点,则实数a,b,的大小关系可能是()Aab BabCab Dab解析:选C,是函数f(x)的两个零点,f()f()0.又f(x)(xa)(xb)2,f(a)f(b)20.结合二次函数f(x)的图象,如图所示,可知,a,b必在,之间,只有C满足5已知x0是函数f(x)2x的一个零点若x1(1,x0),x2(x0,),则()Af(x1)0,f(x2)0Bf(x1)0Cf(x1)0,f(x2)0,f(x2)0解析:选B在同一平面直角坐标系中画出函数y2x和函数y的图象,如图所示,
4、由图可知函数y2x和函数y的图象只有一个交点,即函数f(x)2x只有一个零点x0,且x01.因为x1(1,x0),x2(x0,),所以由函数图象可知,f(x1)0.二、填空题6函数f(x)ln xx22x5的零点个数为_解析:令ln xx22x50得ln xx22x5,画图(图略)可得函数yln x与函数yx22x5的图象有2个交点,即函数f(x)的零点个数为2.答案:27已知方程mx2x10在(0,1)上恰有一解,则实数m的取值范围是_解析:设f(x)mx2x1,方程mx2x10在(0,1)内恰有一解,且当m0时,方程x10在(0,1)内无解,m0,由f(0)f(1)0,即1(m11)0,解
5、得m2.答案:(2,)8若函数f(x)axxa(a0,且a1)有两个零点,则实数a的取值范围是_解析:函数f(x)axxa(a0,且a1)有两个零点,就是函数yax(a0且a1)与函数yxa的图象有两个交点,由图象可知当0a1时,因为函数yax(a1)的图象过点(0,1),当直线yxa与y轴的交点(0,a)在(0,1)的上方时一定有两个交点所以a1.答案:(1,)三、解答题9关于x的方程mx22(m3)x2m140有两实根,且一个大于4,一个小于4,求m的取值范围解:令f(x)mx22(m3)x2m14.依题意得或即或解得m0.故m的取值范围为.10已知函数f(x)4xm2x1有且仅有一个零点
6、,求m的取值范围,并求出该零点解:由题意知方程(2x)2m2x10仅有一个实根设2xt(t0),则t2mt10.当0,即m240时,m2;当m2时,t1;当m2时,t1不合题意,舍去,2x1,x0符合题意当0,即m2或m0,t10,t20,则原方程有两个根这种情况不可能综上可知:m2时,f(x)有唯一零点,该零点为 x0.11已知函数f(x)x22exm1,g(x)x(x0)(1)若g(x)m有零点,求m的取值范围;(2)试确定m的取值范围,使得g(x)f(x)0有两个相异实根解:(1)作出g(x)x(x0)的图象如图所示:可知若使g(x)m有零点,则只需m2e,故m的取值范围为2e,)(2)
7、若g(x)f(x)0有两个相异的实根,即g(x)与f(x)的图象有两个不同的交点作出g(x)x(x0)和f(x)的图象如图所示f(x)x22exm1(xe)2m1e2,其对称轴为直线xe,开口向下,最大值为m1e2,当m1e22e,即me22e1时,g(x)与f(x)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(e22e1,)12已知关于x的二次方程x22mx2m10.(1)若方程有两根,其中一根在区间(1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围;(2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围解:(1)由条件知,抛物线f(x)x22mx2m1与x轴的交点分别在区间(1
8、,0)和(1,2)内,如图(1)所示,得即m.(2)抛物线与x轴交点均落在区间(0,1)内,如图(2)所示,列不等式组即m1.课时达标检测(二十二) 用二分法求方程的近似解一、选择题1下列关于函数f(x),xa,b的命题中,正确的是()A若x0a,b且满足f(x0)0,则x0是f(x)的一个零点B若x0是f(x)在a,b上的零点,则可以用二分法求x0的近似值C函数f(x)的零点是方程f(x)0的根,但f(x)0的根不一定是函数f(x)的零点D用二分法求方程的根时,得到的都是近似解解析:选A使用“二分法”必须满足“二分法”的使用条件,B不正确;f(x)0的根也一定是函数f(x)的零点,C不正确;
9、用二分法求方程的根时,得到的也可能是精确解,D不正确,只有A正确2设f(x)lg xx3,用二分法求方程lg xx30在(2,3)内近似解的过程中得f(2.25)0,f(2.75)0,f(2.5)0,f(3)0,则方程的根落在区间()A(2,2.25) B(2.25,2.5)C(2.5,2.75) D(2.75,3)解析:选C因为f(2.25)0,f(2.75)0,由零点存在性定理知,在区间(2.25,2.75)内必有根,利用二分法得f(2.5)0,由零点存在性定理知,方程的根在区间(2.5,2.75),选C.3已知函数f(x)3x3x8,用二分法求方程3x3x80在x(1,3)内近似解的过程
10、中,取区间中点x02,那么下一个有根区间为()A(1,2) B(2,3)C(1,2)或(2,3) D不能确定解析:选Af(1)20,f(2)70,f(3)280,f(x)在(1,2)内有解,故选A.4若函数f(x)x3x22x2的一个零点(正数)附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下表:f(1)2f(1.5)0.625f(1.25)0.984f(1.375)0.260f(1.437 5)0.162f(1.406 25)0.054那么方程x3x22x20的一个近似解(精确度0.04)为()A1.5 B1.25C1.375 D1.437 5解析:选D由参考数据知,f(1.406 25)0.05
11、4,f(1.437 5)0.162,即f(1.406 25)f(1.437 5)0,且1.437 51.406 250.031 250,f0,f(1)10,f(2)220,显然有f(0)f0.二、填空题6某方程有一无理根在区间D(1,3)内,若用二分法求此根的近似值,将D等分_次后,所得近似值可精确到0.1.解析:由10,n14,即n5.答案:57在26枚崭新的金币中,有一枚外表与真金币完全相同的假币(质量小一点),现在只有一台天平,则应用二分法的思想,最多称_次就可以发现这枚假币解析:将26枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,则假币一定在质量小的那13枚金币里面;从这13枚金币中拿出1枚,
12、然后将剩下的12枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,若天平平衡,则假币一定是拿出的那一枚,若不平衡,则假币一定在质量小的那6枚金币里面;将这6枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,则假币一定在质量小的那3枚金币里面;从这3枚金币中任拿出2枚,分别放在天平两端,若天平平衡,则剩下的那一枚即是假币,若不平衡,则质量小的那一枚即是假币综上可知,最多称4次就可以发现这枚假币答案:48某同学在借助计算器求“方程lg x2x的近似解(精确到0.1)”时,设f(x)lg xx2,算得f(1)0;在以下过程中,他用“二分法”又取了4个x的值,计算了其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解是x1.8.那么他再
13、取的x的4个值依次是_解析:第一次用二分法计算得区间(1.5,2),第二次得区间(1.75,2),第三次得区间(1.75,1.875),第四次得区间(1.75,1.812 5)答案:1.5,1.75,1.875,1.812 5三、解答题9从上海到美国旧金山的海底电缆有15个接点,现某接点发生故障,需及时修理,为了尽快找出故障的发生点,一般最多需要检查多少个接点?解:先检查中间的1个接点,若正常,则可断定故障在其另一侧的7个接点中;然后检查这一段中间的1个接点,若仍正常,则可断定故障在其另一侧的3个接点中;最后只需检查这3个接点中间的1个,即可找出故障所在故一般最多只需检查3个接点10证明方程6
14、3x2x在区间(1,2)内有唯一一个实数解,并求出这个实数解(精确度为0.1)解:设函数f(x)2x3x6.f(1)10,又f(x)是R上的增函数,所以函数f(x)2x3x6在区间(1,2)内有唯一的零点,则方程63x2x在区间(1,2)内有唯一一个实数解设该解为x0,则x01,2,取x11.5,f(1.5)1.330,f(1)f(1.5)0,f(1)f(1.25)0,x01,1.25取x31.125,f(1.125)0.440.f(1.125)f(1.25)0.x01.125,1.25取x41.187 5,f(1.187 5)0.160,f(1.187 5)f(1.25)0,x01.187
15、5,1.251.251.187 50.062 50.1,可取x01.2,满足要求的方程的实数解为1.2.11判断函数f(x)2x31的零点个数,并用二分法求零点的近似值(精确度0.1)解:f(0)10,即f(0)f(1)0,f(x)在(0,1)内有零点,又f(x)在(,)上是增函数,f(x)只有一个零点x0(0,1)取区间(0,1)的中点x10.5,f(0.5)0.750,f(0.5)f(1)0,即x0(0.5,1)取区间(0.5,1)的中点x20.75,f(0.75)0.156 250,f(0.75)f(1)0.f(0.75)f(0.875)0.f(0.75)f(0.812 5)0,即x0(
16、0.75,0.812 5),而|0.812 50.75|0.1.所以,f(x)的零点的近似值可取为0.75.12现有12个小球,从外观上看完全相同,除了1个小球质量不合标准外,其余的小球质量均相同用一架天平,限称三次,把这个“坏球”找出来,并说明此球是偏轻还是偏重如何称?解:第一次,天平左右各4球,有两种情况:(1)若平,则“坏球”在剩下的4球中第二次,取剩下的4球中的3球为一边,取3个好球为另一边,放在天平上若仍平,则“坏球”为剩下的4球中未取到的那个球,将此球与1个好球放上天平一看,即知“坏球”是偏轻还是偏重;若不平,则“坏球”在一边3球之中,且知是轻还是重任取其中2球放在天平上,无论平还
17、是不平,均可确定“坏球”;(2)若不平,则“坏球”在天平上的8球中,不妨设右边较重从右边4球中取出3球,置于一容器内,然后从左边4球中取3球移入右边,再从外面好球中取3个补入左边看天平,有三种可能若平,则“坏球”是容器内3球之一且偏重;若左边重,“坏球”已从一边换到另一边因此,“坏球”只能是从左边移入右边的3球之一,并且偏轻;若右边重,据此知“坏球”未变动位置,而未被移动过的球只有两个(左右各一),“坏球”是其中之一(暂不知是轻还是重)显然对于以上三种情况的任一种,再用一次天平,即可找出“坏球”,且知其是轻还是重课时达标检测(二十三) 几类不同增长的函数模型一、选择题1甲、乙两人在一次赛跑中,
18、从同一地点出发,路程s与时间t的函数关系如下图所示,则下列说法正确的是()A甲比乙先出发B乙比甲跑的路程多C甲、乙两人的速度相同D甲比乙先到达终点解析:选D由题图可知,甲到达终点用时短,故选D.2已知y12x,y2x2,y3log2x,当2xy2y3 By2y1y3Cy1y3y2 Dy2y3y1解析:选B在同一平面直角坐标系内画出这三个函数的图象(图略),在区间(2,4)内,从上到下图象依次对应的函数为y2x2,y12x,y3log2x,故y2y1y3.3有一组实验数据如下表所示:x12345y1.55.913.424.137下列所给函数模型较适合的是()Aylogax(a1)Byaxb(a1
19、)Cyax2b(a0)Dylogaxb(a1)解析:选C通过所给数据可知y随x增大,其增长速度越来越快,而A,D中的函数增长速度越来越慢,而B中的函数增长速度保持不变,故选C.4若x(0,1),则下列结论正确的是()A2xxlg x B2xlg xxCx2xlg x Dlg xx2x解析:选A结合y2x,yx及ylg x的图象易知,当x(0,1)时,2xxlg x.5某林区的森林蓄积量每年比上一年平均增长10.4%,要增长到原来的x倍,需经过y年,则函数yf(x)的图象大致为()解析:选D设该林区的森林原有蓄积量为a,由题意可得axa(10.104)y,故ylog1.104x(x1),函数为对
20、数函数,所以函数yf(x)的图象大致为D中图象,故选D.二、填空题6以下是三个变量y1,y2,y3随变量x变化的函数值表:x12345678y1248163264128256y21491625364964y3011.58522.3222.5852.8073其中,关于x呈指数函数变化的函数是_解析:从表格可以看出,三个变量y1,y2,y3都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y1的增长速度最快,画出它们的图象(图略),可知变量y1呈指数函数变化,故填y1.答案:y17某工厂8年来某种产品的总产量C与时间t(单位:年)的函数关系如图所示以下四种说法:前三年产量增长的速度越来越快;前三年产量增长的
21、速度越来越慢;第三年后这种产品停止生产;第三年后产量保持不变其中说法正确的序号是_解析:由t0,3的图象联想到幂函数yx(01),反映了C随时间的变化而逐渐增长但速度越来越慢由t3,8的图象可知,总产量C没有变化,即第三年后停产,所以正确答案:8表示一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人根据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:骑自行车者比骑摩托车者早出发3 h,晚到1 h;骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;骑摩托车者在出发1.5 h后追上了骑自行车者;骑摩托车者在出发1.5 h后与骑自行车者速度一样其
22、中,正确信息的序号是_解析:看时间轴易知正确;骑摩托车者行驶的路程与时间的函数图象是直线,所以是匀速运动,而骑自行车者行驶的路程与时间的函数图象是折线,所以是变速运动,因此正确;两条曲线的交点的横坐标对应着4.5,故正确,错误答案:三、解答题9函数f(x)1.1x,g(x)ln x1,h(x)x的图象如图所示,试分别指出各曲线对应的函数,并比较三个函数的增长差异(以1,a,b,c,d,e为分界点)解:由指数爆炸、对数增长、幂函数增长的差异可得曲线C1对应的函数是f(x)1.1x,曲线C2对应的函数是h(x)x,曲线C3对应的函数是g(x)ln x1.由题图知,当xh(x)g(x);当1xg(x
23、)h(x);当exf(x)h(x);当axh(x)f(x);当bxg(x)f(x);当cxf(x)g(x);当xd时,f(x)h(x)g(x)10截止到1999年底,我国人口约为13亿,若今后能将人口平均增长率控制在1%,经过x年后,我国人口为y(单位:亿)(1)求y与x的函数关系式yf(x);(2)求函数yf(x)的定义域;(3)判断函数f(x)是增函数还是减函数,并指出函数增减的实际意义解:(1)1999年底人口数:13亿经过1年,2000年底人口数:13131%13(11%)亿经过2年,2001年底人口数:13(11%)13(11%)1%13(11%)2亿经过3年,2002年底人口数:1
24、3(11%)213(11%)21%13(11%)3亿经过年数与(11%)的指数相同,经过x年后人口数为13(11%)x亿yf(x)13(11%)x.(2)此问题以年作为单位时间,xN*是此函数的定义域(3)yf(x)13(11%)x.11%1,130,yf(x)13(11%)x是增函数,即只要递增率为正数,随着时间的推移,人口的总数总在增长11某工厂今年1月、2月、3月生产某种产品分别为1万件、1.2万件、1.3万件为了估计以后每个月的产量,以这3个月的产品数量为依据,用一个函数来模拟该产品的月产量y与月份x的关系模拟函数可以选用二次函数或函数yabxc(a,b,c为常数)已知4月份该产品的产
25、量为1.37万件,试问:用以上哪个函数作为模拟函数较好?请说明理由解:设两个函数:y1f(x)px2qxr(p0),y2g(x)abxc.依题意,解得y1f(x)0.05x20.35x0.7,f(4)1.3(万件)依题意,得解得y2g(x)0.80.5x1.4.g(4)0.80.541.41.35(万件)经比较,g(4)1.35(万件)比f(4)1.3(万件)更接近于4月份的产量1.37万件选y2g(x)0.80.5x1.4作为模拟函数较好课时达标检测(二十四) 函数模型的应用实例一、选择题1一个模具厂一年中12月份的产量是1月份产量的m倍,那么该模具厂这一年中产量的月平均增长率是()A. B. C.1 D.1解析:选D设每月的产量增长率为x,1月份产量为a,则a(1x)11ma,所以1x,即x
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