人教版数学高一-必修一训练方程的根与函数的零点(教师版)

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(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)

一、选择题(每小题5分,共20分)

1.函数f (x )=x -4

x 的零点有( )

A .0个

B .1个

C .2个

D .无数个

解析: 令f (x )=0,即x -4

x =0.

∴x =±2.故f (x )的零点有2个,选C.

答案: C

2.函数f (x )=ax 2+2ax +c (a ≠0)的一个零点是-3,则它的另一个零点是(

) A .-1 B .1

C .-2

D .2

解析: 由根与系数的关系得

-3+x =-2a

a ,∴x =1.

即另一个零点是1,故选B.

答案: B

3.设函数f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫1

2x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( )

A .(0,1)

B .(1,2)

C .(2,3)

D .(3,4)

解析: 方法一:令f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫1

2x -2,

则f (0)=0-⎝⎛⎭⎫1

2-2=-4<0,

f (1)=1-⎝⎛⎭⎫1

2-2=-1<0,

f (2)=23-⎝⎛⎭⎫1

20=7>0,

f (3)=27-⎝⎛⎭⎫1

21=261

2>0,

f (4)=43-⎝⎛⎭⎫1

22=633

4>0,

∴f (1)·f (2)<0,

故x 0所在的区间是(1,2).

方法二:数形结合法,如图所示.

答案: B

4.已知x 0是函数f (x )=2x +1

1-x 的一个零点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则(

) A .f (x 1)<0,f (x 2)<0 B .f (x 1)<0,f (x 2)>0

C .f (x 1)>0,f (x 2)<0

D .f (x 1)>0,f (x 2)>0

解析: y =2x 在(1,+∞)上是增函数

y =1

1-x 在(1,+∞)上是增函数

∴f (x )=2x +1

1-x 在(1,+∞)上是增函数.

∴y =f (x )只有x 0一个零点

∴x 1

x 2>x 0时,f (x 2)>0.故选B.

答案: B

二、填空题(每小题5分,共10分)

5.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x -3,x ≤0,-2+ln x ,x >0零点的个数为________.

解析: x ≤0时,令x 2+2x -3=0

解得x =-3

x >0时,f (x )=ln x -2在(0,+∞)上递增

f (1)=-2<0,f (e 3)=1>0

故在(0,+∞)上有且只有一个零点.

答案: 2

6.已知f(x)是R上的奇函数,函数g(x)=f(x+2),若f(x)有三个零点,则g(x)的所有零点之和为________.

解析:∵f(x)是R上的奇函数,图象关于原点对称,

∴f(x)的三个零点中,一个是原点,另两个关于原点对称,不妨设为-x0,x0,即f(-x0)=f(x0)=f(0)=0.

∵g(x)=f(x+2),设g(x)的零点为x1,

∴g(x1)=f(x1+2)=0.

∴x1+2=-x0或x1+2=x0或x1+2=0.

∴g(x)的所有零点之和为-x0-2-2+x0-2=-6.

答案:-6

三、解答题(每小题10分,共20分)

7.求函数f(x)=2x+lg(x+1)-2的零点个数.

解析:方法一:∵f(0)=1+0-2=-1<0,

f(2)=4+lg 3-2>0,

∴f(x)在(0,2)上必定存在零点,

又显然f(x)=2x+lg(x+1)-2在(0,+∞)上为增函数(图略),故f(x)有且只有一个零点.

方法二:在同一坐标系下作出h(x)=2-2x和g(x)=lg(x+1)的草图.

由图象知g(x)=lg(x+1)的图象和h(x)=2-2x的图象有且只有一个交点,

即f(x)=2x+lg(x+1)-2有且只有一个零点.

8.若方程x2+(k-2)x+2k-1=0的两根中,一根在0和1之间,另一根在1和2之间,求k的取值范围.

解析:设f(x)=x2+(k-2)x+2k-1

∵f(x)=0的两根中,一根在(0,1)内,一根在(1,2)内,

∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)>0f (1)<0f (2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2k -1>01+k -2+2k -1<04+2k -4+2k -1>0

∴12

. 尖子生题库☆☆☆

9.(10分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c .

(1)若a >b >c ,且f (1)=0,试证明f (x )必有两个零点;

(2)设x 1,x 2∈R ,x 1

[f (x 1)+f (x 2)]有两个不等实根,试证明必有一个实根属于区间(x 1,x 2).

解析: (1)∵f (1)=0,∴a +b +c =0.

又∵a >b >c ,∴a >0,c <0,即ac <0.

∴Δ=b 2-4ac ≥-4ac >0.

∴方程ax 2+bx +c =0必有两个不等实根,

∴f (x )必有两个零点.

(2)令g (x )=f (x )-12

[f (x 1)+f (x 2)],则 g (x 1)=f (x 1)-12[f (x 1)+f (x 2)]=12

[f (x 1)-f (x 2)], g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=12

[f (x 2)-f (x 1)]. ∵g (x 1)·g (x 2)=-14

[f (x 1)-f (x 2)]2, 且f (x 1)≠f (x 2),∴g (x 1)g (x 2)<0.

∴g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一实根.