方程的根与函数的零点题型及解析

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方程的根与函数的零点

题型及解析

标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

方程的根与函数的零点题型及解析1.求下列函数的零点

(1)f(x)=x3+1;(2)f(x)=;(3)y=﹣x2+3x+4;(4)y=x2+4x+4.

分析:根据函数零点的定义解f(x)=0,即可得到结论.

解:(1)由f(x)=x3+1=0得x=﹣1,即函数的零点为﹣1;(2)由f(x)==0

得x2+2x+1=0得(x+1)2=0,得x=﹣1,即函数的零点为﹣1.(3)由y=﹣x2+3x+4=0,可得(x﹣4)(x+1)=0,所以函数的零点为4,﹣1;(4)y=x2+4x+4,可得(x+2)2=0,所以函数的零点为﹣2.

2.①求函数f(x)=2x+x﹣3的零点的个数;②求函数f(x)=log

2

x﹣x+2的零点的个数;③求函数的零点个数是多少?

分析:①由题意可判断f(x)是定义域上的增函数,从而求零点的个数;②由题意可

得,函数y=log

2

x 的图象和直线y=x﹣2的交点个数,数形结合可得结论.③由函数

y=lnx 的图象与函数y=的图

象只有一个交点,可得函数f(x)=lnx-(1/x)的零点个数.

解:①∵函数f(x)=2x+x﹣3单调递增,又∵f(1)=0,故函数f(x)=2x+x﹣3

有且只有一个零点

②函数f(x)=log

2x﹣x+2的零点的个数,即函数y=log

2

x 的图象和直线y=x﹣2

的交点个数,如图所示:故函数y=log

2

x 的图象(红色部分)和直线y=x﹣2(蓝

色部分)的交点个数为2,即函数f(x)=log

2

x﹣x+2的零点的个数为2;③函数

f(x)=lnx-(1/x)的零点个数就是函数y=lnx的图象与函数y=1/x的图象

交点的个数,由函数y=lnx 的图象与函数y=1/x的图象只有一个交点,如图

所示,

可得函数f(x)=lnx-(1/x)的零点个数是1

3.①已知方程x2﹣3x+a=0在区间(2,3)内有一个零点,求实数a的取值范围

②已知a是实数,函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个

零点,求a的取值.

③已知函数f(x)=x2﹣2ax+4在区间(1,2)上有且只有一个零点,求a的取值范围

分析:①由已知,函数f(x)在区间(2,3)内有一个零点,它的对称轴为x=3/2,得出不等式组,解出即可;

②若函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个零点,则f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,f(4)<0,解得答案;③若函数f(x)=x2﹣2ax+4只有一个零点,则△=0,经检验不符合条件;则函数f(x)=x2﹣2ax+4有两个零点,进而f (1)f(2)<0,解得答案

解:①若函数f(x)=﹣x2+ax﹣3在区间(0,1)与(2,4)上各有一个零点,则f (0)<0,f(1)>0,f(2)>0,f(4)<0,即-3<0,a-4>0,2a-7>0,4a-19<0,解得:a∈(4,19/4);②∵令f(x)=x2﹣3x+a,它的对称轴为x=3/2,∴函数f (x)在区间(2,3)单调递增,∵方程x2﹣3x+a=0在区间(2,3)内有一个零点,∴函数f(x)在区间(2,3)内与x轴有一个交点,根据零点存在性定理得出:f(2)<0,f(3)>0,即a-2<0,9-9+a>0,解得0<a<2;③解:若函数f(x)=x2﹣2ax+4只有

一个零点,则△=4a2﹣16=0,解得:a=±2,此时函数的零点为±2不在区间(1,2)上,即函数f(x)=x2﹣2ax+4有两个零点,则f(1)f(2)<0,即(5﹣2a)(8﹣

4a)<0,解得:a∈(2,5/2)

4.已知函数f(x)的图象是连续不断的,观察下表:函数f(x)在区间[﹣2,2]上的零点至少有几个?

分析:看区间端点值,只要在区间两端点处函数值异号,由零点存在性定理即可解决问题.

解:由题中表得,f(﹣2)<0,f(﹣1)>0,f(0)<0,f(1)<0,f(2)>0,

由零点存在性定理可得f(x)在区间[﹣2,﹣1],[﹣1,0],[1,2]上个有一个零点,故函数f(x)在区间[﹣2,2]上的零点至少有3个

5.已知y=f(x)是定义在R上的函数,下列命题正确的是()

A.若f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且在(a,b)内有零点,则有f(a)f(b)<0

B.若f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)>0,则其在(a,b)内没有零点C.若f(x)在区间(a,b)上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,则其在(a,b)内有零点D.如果函数f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,则其在(a,b)内有零点

分析:据函数零点的定义,函数零点的判定定理,运用特殊函数判断即可.

解:①y=x2,在(﹣1,1)内有零点,但是f(﹣1)f(1)>0,故A不正确,②y=x2,f (﹣1)f(1)>0,在(﹣1,1)内有零点,故B不正确,③若f(x)在区间(a,b)上的图象是一条连续不断的曲线,f(a)=﹣1,f(b)=1,在(a,b)恒成立有f(x)>0,可知满足f(a)f(b)<0,但是其在(a,b)内没有零点.故C不正确.所以ABC不正确,故选D

6.若y=f(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,不存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0; B.若f(a)f (b)<0,存在且只存在一个实数c∈(a,b),使得f(c)=0; C.若f(a)f(b)>0,不存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0; D.若f(a)f(b)>0,有可能存在实数c∈(a,b),使得f(c)=0

分析:画满足条件的函数图象排除不正确的选项

解:首先,设函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象如左图:图中满足f(a)·f(b)<0,有可能存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0,故A,B错误;其次,设函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象如右图:图中满足f(a)·f(b)>0,有可能存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0,故C错误;D正确.

7.已知函数f(x)=mx2﹣3x+1的图象上其零点至少有一个在原点右侧,求实数m的取值范围

分析:根据题意,二次函数的图象与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,有两种情况,一是只有一个在右侧,二是两个都在右侧,分类讨论即可.

解:(1)当m=0时,f(x)=﹣3x+1,直线与x轴的交点为(1/3,0),即函数的零点为1/3,在原点右侧,符合题意;(2)当m≠0时,∵f(0)=1,∴抛物线过点(0,1);若m<0时,f(x)的开口向下,如图所示;

∴二次函数的两个零点必然是一个在原点右侧,一个在原点左侧,满足题意;若m>0,f (x)的开口向上,如图所示,要使函数的零点在原点右侧,当且仅当△=9﹣4m≥0,且>0即可,如图所示,解得0<m≤;综上,m的取值范围是(﹣∞,9/4]