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新教材高中数学第三章函数3.2函数与方程、不等式之间的关系第1课时函数的零点及其与对应方程、不等式解集之

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新教材高中数学第三章函数3.2函数与方程、不等式之间的关系第1课时函数的零点及其与对应方程、不等式解集之间的关系课

后课时精练新人教B 版必修第一册

A 级:“四基”巩固训练

一、选择题

1.下列说法中正确的有( )

①f (x )=x +1,x ∈[-2,0]的零点为(-1,0); ②f (x )=x +1,x ∈[-2,0]的零点为-1;

③y =f (x )的零点,即y =f (x )的图像与x 轴的交点; ④y =f (x )的零点,即y =f (x )的图像与x 轴交点的横坐标. A .①③ B .②④ C .①④ D .②③

答案 B

解析 根据函数零点的定义,f (x )=x +1,x ∈[-2,0]的零点为-1,函数y =f (x )的零点,即y =f (x )的图像与x 轴交点的横坐标.因此,说法②④正确.故选B.

2.函数f (x )=x 2

-x -1的零点有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .无数个

答案 C

解析 Δ=(-1)2

-4×1×(-1)=5>0,所以方程x 2

-x -1=0有两个不相等的实根,故函数f (x )=x 2

-x -1有2个零点.

3.函数f (x )=2x 2

-3x +1的零点是( ) A .-1

2,-1

B.12,1

C.1

2,-1 D .-12

,1

答案 B

解析 方程2x 2-3x +1=0的两根分别为x 1=1,x 2=12,所以函数f (x )=2x 2

-3x +1的

零点是1

2

,1.

4.函数y =x 2

-bx +1有一个零点,则b 的值为( )

A .2

B .-2

C .±2

D .3

答案 C

解析 因为函数有一个零点,所以Δ=b 2

-4=0,所以b =±2.

5.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )?

??

??x -1a <0的解集为( )

A .(-∞,a )∪? ??

??1a

,+∞

B .(a ,+∞) C.? ????-∞,1a ∪(a ,+∞)

D.? ??

??-∞,1a

答案 A

解析 ∵a <-1,∴a (x -a )? ????x -1a <0?(x -a )? ??

??x -1a >0.又a <-1,∴1a

>a ,由函数f (x )

=(x -a )·?

??

??x -1a 的图像可得所求不等式的解集为(-∞,a )∪? ??

??1a ,+∞.

二、填空题

6.函数f (x )=?

????

2x -4,x ∈[0,+∞,

2x 2

-3x -2,x ∈-∞,0的零点为________.

答案 2,-1

2

解析 当x ≥0时,由2x -4=0,得x =2;当x <0时,由2x 2

-3x -2=0,得x =-12或

2(舍去).故函数f (x )的零点是2,-1

2

.

7.已知函数f (x )=ax 2

-5x +2a +3的一个零点为0,则f (x )的单调递增区间为________.

答案 ?

????-∞,-53 解析 由已知,得f (0)=2a +3=0,∴a =-32,∴f (x )=-32x 2

-5x ,∴f (x )的单调递

增区间为?

????-∞,-53.

8.已知a 为常数,则函数f (x )=|x 2

-9|-a -2的零点个数最多为________. 答案 4

解析 令g (x )=|x 2

-9|,h (x )=a +2,在同一平面直角坐标系内画出两个函数的图像,如图所示.

由图可知当a +2>9,即a >7时,两函数图像有2个交点,即函数f (x )有2个零点;当

a +2=9,即a =7时,两函数图像有3个交点,即函数f (x )有3个零点;当0

-2

三、解答题 9.若不等式ax

2

+bx +c ≥0的解集为??????

???

?x ???

-1

3

≤x ≤2

,求关于x 的不等式cx 2-bx +a <0的解集.

解 由ax 2

+bx +c ≥0的解集为?

?????

???

?x ???

-1

3≤x ≤2

,知a <0,且关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两个根分别为-1

3,2,∴?????

-13+2=-b

a ,-13×2=c

a ,

∴b =-53a ,c =-2

3

a .

∴不等式cx 2-bx +a <0可变形为? ????-23a x 2-? ??

??-53a x +a <0,即2ax 2

-5ax -3a >0.

又∵a <0,∴2x 2

-5x -3<0,

∴所求不等式的解集为?

?????

???

?x ???

-1

2

. 10.已知函数f (x )=x 2

-2x -3,x ∈[-1,4]. (1)画出函数y =f (x )的图像,并写出f (x )≥0的解集;

(2)当m 为何值时,函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点?

解 (1)依题意,f (x )=(x -1)2

-4,x ∈[-1,4],令f (x )=0,得x =3或x =-1.因此3和-1都是函数f (x )的零点,其图像如图所示.由图可知,f (x )≥0的解集为{-1}∪[3,4].

(2)∵函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点.∴方程f (x )=-m 在x ∈[-1,4]上有两个相异的实数根,即函数y =f (x )与y =-m 的图像有两个交点.由(1)所作图像可知,-4<-m ≤0,

∴0≤m <4.∴当0≤m <4时,函数y =f (x )与y =-m 的图像有两个交点,即当0≤m <4时,函数g (x )=f (x )+m 在[-1,4]上有两个零点.

B 级:“四能”提升训练

1.设函数f (x )=(m +1)x 2

-mx +m -1. (1)当m =1时,求不等式f (x )>0的解集;

(2)若不等式f (x )+1>0的解集为? ??

??32,3,求m 的值.

解 (1)当m =1时,不等式f (x )>0为2x 2

-x >0, 由函数f (x )的图像可得所求不等式的解集为

(-∞,0)∪? ??

??12,+∞. (2)不等式f (x )+1>0,即(m +1)x 2

-mx +m >0, 由题意知32,3是方程(m +1)x 2

-mx +m =0的两根,

因此?????

32+3=m m +1,

32×3=m

m +1

?m =-9

7

.

2.已知关于x 的函数f (x )=(m +6)x 2

+2(m -1)x +m +1恒有零点. (1)求m 的范围;

(2)若函数有两个不同的零点,且其倒数之和为-4,求m 的值. 解 (1)当m +6=0,即m =-6时,函数为y =-14x -5,显然有零点; 当m +6≠0,即m ≠-6时, 由Δ=4(m -1)2

-4(m +6)(m +1) =-36m -20≥0,得m ≤-5

9

.

∴当m ≤-5

9且m ≠-6时,二次函数恒有零点.

综上,m ≤-5

9

.

故m 的取值范围是? ????-∞,-59. (2)设x 1,x 2是函数的两个零点,则有

x 1+x 2=-

2

m -1m +6,x 1x 2=m +1

m +6

.

∵1x 1+1x 2

=-4,即x 1+x 2

x 1x 2

=-4,

∴-

2m -1

m +1

=-4,解得m =-3.

且当m =-3时,

m +6≠0,Δ>0符合题意,

∴m 的值为-3.

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