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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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.