2013届人教A版理科数学课时试题及解析(10)函数与方程
课时作业(十) [第10讲 函数与方程]
[时间:45分钟 分值:100分]
1. 若函数f(x)=x2+2x+3a没有零点,则实数a的取值范围是( )
A.a< B.a>
C.a≤ D.a≥
2.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,g(x)=[x]为取整函数,x0是函数f(x)=lnx-的零点,则g(x0)等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3. 设f(x)=x3+bx+c(b>0)(-1≤x≤1),且f·f<0,则方程f(x)=0在[-1,1]内( )
A.可能有3个实数根
B.可能有2个实数根
C.有唯一的实数根
D.没有实数根
4.已知二次函数f(x)=x2-(m-1)x+2m在[0,1]上有且只有一个零点,则实数m的取值范围为( )
A.(-2,0) B.(-1,0)
C.[-2,0] D.(-2,-1)
5. 已知三个函数f(x)=2x+x,g(x)=x-2,h(x)=log2x+x的零点依次为a,b,c,则( )
A.a
1 D.00,f(0.687 5)<0,则可得到方程精确度为0.1的一个近似解是________.
12. 已知函数f(x)=ex-2x+a有零点,则a的取值范围是________.
13.已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=若方程g[f(x)]-a=0的实数根的个数有4个,则a的取值范围是________.
14.(10分)已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,求m的取值范围,并求出该零点.
15.(13分)已知函数y=f(x)和y=g(x)在[-2,2]的图象如图K10-1所示,
求:(1)方程f[g(x)]=0实根的个数;
(2)方程g[f(x)]=0实根的个数;
(3)方程f[f(x)]=0实根的个数;
(4)方程g[g(x)]=0实根的个数.
图K10-1
16.(12分) 若函数f(x)=ax3-bx+4,当x=2时,函数f(x)有极值-.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于x的方程f(x)=k有三个零点,求实数k的取值范围.
课时作业(十)
【基础热身】
1.B [解析] 由题意,函数f(x)=x2+2x+3a没有零点,即方程x2+2x+3a=0无解,即方程的判别式小于零,解不等式Δ=22-4×3a<0,得a>.
2.B [解析] 因为f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3->0,故x0∈(2,3),g(x0)=[x0]=2.
3.C [解析] ∵f(x)=x3+bx+c(b>0),
∴f′(x)=3x2+b>0,∴f(x)在[-1,1]上为增函数,
又∵f·f<0,
∴f(x)在[-1,1]上有实数根且只有一个.
4.C [解析] (1)当方程x2-(m-1)x+2m=0在[0,1]上有两个相等实根时,Δ=(m-1)2-8m=0且0≤≤1,此时无解.
(2)当方程x2-(m-1)x+2m=0有两个不相等的实根时,①有且只有一根在(0,1)上时,有f(0)f(1)<0,即2m(m+2)<0,解得-20,故f(x)=2x+x的零点a∈(-1,0);因为g(2)=0,故g(x)的零点b=2;因为h=-1+=-<0,h(1)=1>0,故h(x)的零点c∈,因此a0,
f=-4<0,f(0)=-2<0,f=-1>0,f=e>0,
∴f(x)定在内存在唯一零点.
8.B [解析] 如图,当x∈[0,5]时,结合图象知f(x)与g(x)共有5个交点,故在区间[-5,0]上共有5个交点;当x∈(0,10]时结合图象知共有9个交点.故函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,10]上共有14个零点.
9.D [解析] 数形结合,可知函数f(x)的两个零点分别在区间(0,1),(1,+∞).去掉绝对值符号后,再根据函数的性质寻找其中的关系.根据分析,不妨设01,根据函数零点的概念则有|lgx1|-x1=0,|lgx2|-x2=0,即-lgx1=x1,lgx2=x2,后面的方程减去前面的方程得lg(x1x2)=x2-x1.由于x2>x1,根据指数函数的性质
,x2-x1<0,所以lg(x1x2)<0,即00,此时g(x)为增函数;当x∈(ln2,+∞)时,g′(x)=-ex+2<0,此时g(x)为减函数.
所以,当x=ln2时,函数g(x)=-ex+2x有最大值2ln2-2,即g(x)=-ex+2x的值域为(-∞,2ln2-2],所以a∈(-∞,2ln2-2].
13. [解析] 由于函数f(x)=-x2-2x=-(x+1)2+1≤1,只有f(x)=t,t<1时,方程f(x)=t才有两个不同的实根,这样问题就等价于方程g(t)=a有两个小于1的不等实根,画出函数g(x)的图象如图,数形结合得1≤a<.
14.[解答] ∵f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,
即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根.
设2x=t(t>0),则t2+mt+1=0.
当Δ=0,即m2-4=0时,
m=-2时,t=1;m=2时,t=-1,不合题意,舍去,
∴2x=1,x=0,符合题意.
当Δ>0,即m>2或m<-2时,
t2+mt+1=0应有一正一负两根,
即t1t2<0,这与t1t2=1>0矛盾.
∴这种情况不可能.
综上可知:m=-2时,f(x)有唯一零点,该零点为x=0.
15.[解答] (1)满足f(x)=0的x值在区间[-2,2]上有三个,把这三个看做g(x)对应的y值,则g(x)等于这三个值的每个x都有两个,故方程f[g(x)]=0有且仅有6个根.
(2)满足g(x)=0的x值有两个,一个在区间(-2,-1)上,一个在区间(0,1)上,把这两个看做f(x)对应的y值,f(x)等于这两个x值时,在区间(-2,-1)上只有一个x与之对应,在区间(0,1)上有三个x与之对应,故方程g[f(x)]=0有且只有4个根.
(3)满足f(x)=0的x值在区间[-2,2]上有三个,把这三个再看做f(x)对应的y值,在区间(-2,-1)上只有一个x值,在区间(1,2)上也只有一个x值,而f(x)=0所对应的x值有三个,故方程f[f(x)]=0有且仅有5个根.
(4)同样的方法可知方程g[g(x)]=0有且仅有4个根.
【难点突破】
16.[解答] (1)由题意可知f′(x)=3ax2-b,
于是解得
故所求的解析式为f(x)=x3-4x+4.
(2)由(1)可知f′(x)=x2-4=(x-2)(x+2),
令f′(x)=0,得x=2或x=-2.
当x变化时f′(x)、f(x)的变化情况如下表所示:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
单调递增
单调递减
-
单调递增
因此,当x=-2时,f(x)有极大值;
当x=2时,f(x)有极小值-.
所以函数的大致图象如图.
故实数k的取值范围是-<k<.