一、选择题
1.(文)函数f(x)=-+log2x的一个零点落在区间( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
[答案] B
[解析] f(1)·f(2)<0,选B.
(理)在用二分法求方程x3-2x-1=0的一个近似解时,现在已经将一根锁定在区间(1,2)内,则下一步可断定该根所在的区间为( )
A.(1.4,2) B.(1.1,4)
C.(1,) D.(,2)
[答案] D
[解析] 令f(x)=x3-2x-1,则f(1)=-2<0,f(2)=3>0,f()=-<0,选D.
2.若x0是方程x=x的解,则x0属于区间( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 令f(x)=x-x,f(1)=-1=-<0,
f=-<0,
f=->0,
f=-=-<0,
f(x)在区间内有零点.
3.利民工厂某产品的年产量在150t至250t之间,年生产的总成本y(万元)与年产量x(t)之间的关系可近似地表示为y=-30x+4000,则每吨的成本最低时的年产量为( )
A.240 B.200
C.180 D.160
[答案] B
[解析] 依题意得每吨的成本是=+-30,则≥2-30=10,当且仅当=,即x=200时取等号,因此当每吨的成本最低时,相应的年产量是200t,选B.
4.(2014·山东理,8)已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx,若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是( )
A.(0,) B.(,1)
C.(1,2) D.(2,+∞)
[答案] B
[解析] 作出函数y=f(x)的图象如图,当y=kx在l1位置时,过A(2,1),k=,在l2位置时与l3平行,k=1,0,则a的取值范围为( )
A.(2,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,-2) D.(-∞,-1)
[答案] C
[解析] f ′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2),若a>0,则f(x)在(-∞,0)和(,+∞)上单调递增,在(0,)上单调递减,又f(0)=1,f(x)不可能存在唯一零点;由选项知a=0不必考虑;a<0时,f(x)在(-∞,)和(0,+∞)上单调递减,在(,0)上单调递增,欲使f(x)落在唯一零点x0>0,应有极小值f()>0,
即a·()3-3·()2+1>0,a<-2.
[点评] 可以用验证法求解.
7.(2013·郑州市质检)已知函数f(x)=x-cosx,则方程f(x)=所有根的和为( )
A.0 B.
C. D.
[答案] C
[解析] 依题意,方程f(x)=,即cosx=x-,在同一坐标系下画出函数y=cosx与y=x-的大致图象,注意到当x≥时,y=cosx≤1,y=x-≥>1,即此时,y=cosx与y=x-的图象必无交点;当x<-时,y=cosx≥-1.y=x-≤-<-1,即此时y=cosx与y=x-的图象必无交点,结合图象可知,它们的图象只有唯一公共点(,0),即方程cosx=x-有唯一解x=,因此方程f(x)=所有的实根和等于,故选C.
二、填空题
8.(2013·济宁模拟)已知定义域为R的函数f(x)既是奇函数,又是周期为3的周期函数,当x(0,)时,f(x)=sinπx,则函数f(x)在区间[0,6]上的零点个数是________.
[答案] 7
[解析] 易知在(-,)内,有f(-1)=0,f(0)=0,f(1)=0,即f(x)在一个周期内有3个零点,又区间[0,6]包含f(x)的2个周期,而两端点都是f(x)的零点,故f(x)在[0,6]内有7个零点.
9.已知函数f(x)=()x-log3x,若x0是函数y=f(x)的零点,且0”、“<”、“≥”、“≤”).
[答案] >
[解析] 解法1:f(x)=()x-log3x在(0,+∞)上为减函数,且0f(x0).
解法2:如图知,f(x1)>f(x0).
10.设函数y=x3与y=()x-2的图象的交点为(x0,y0).若x0所在的区间是(n,n+1)(nZ),则n=________.
[答案] 1
[解析] 由函数图象知,10时,y=f(x)与y=log3x的图象有2个交点,
又y=log3|x|为偶函数,两函数图象交点有4个.
(理)(2014·银川市一中二模)现有四个函数:y=x·sinx;y=x·cosx;y=x·|cosx|;y=x·2x的图象(部分)如下:
则按照从左到右图象对应的函数序号安排正确的一组是( )
A.①④②③ B.①④③②
C.④①②③ D.③④②①
[答案] A
[解析] y=xsinx为偶函数,对应第一个图;y=xcosx为奇函数,且x>0时,y可正可负,对应第三个图;y=x|cosx|为奇函数,且x>0时,y>0,对应第四个图;y=x·2x为增函数,对应第二个图,故选A.
12.(2014·百校联考)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x+1)为奇函数,f(0)=0,当x(0,1]时,f(x)=log2x,则在(8,10)内满足方程f(x)+1=f(1)的实数x为( )
A. B.9
C. D.
[答案] C
[解析] 由条件知f(-x)=f(x) ,f(-x+1)=-f(x+1) ,在式中给x赋值x+1得f(-x)=-f(x+2),将代入得f(x+2)=-f(x),f(x+4)=f(x),f(x)的周期为4.在中令x=0得f(1)=0,方程f(x)+1=f(1),化为f(x)=-1,由于f(x)的图象关于点(1,0)对称,当00,令f(x)=-1,(0 B.a≥
C.a< D.a≤
[答案] A
[解析] 当x≤0时,函数y=-x与函数y=3x的图象有一个交点,
所以函数y=f(x)有一个零点;
而函数f(x)在其定义域上只有一个零点,
所以当x>0时,f(x)没有零点.
当x>0时,f ′(x)=x2-4,
令f ′(x)=0得x=2,所以f(x)在(0,2)上递减,
在(2,+∞)上递增,因此f(x)在x=2处取得极小值f(2)=a->0,解得a>.故选A.
14.(2013·天津南开中学月考)已知定义域为(-1,1]的函数f(x),对任意x(-1,0],f(x+1)=,当x[0,1]时,f(x)=x,若在区间(-1,1]内g(x)=f(x)-mx-m有两个零点,则实数m的取值范围是( )
A.[0,) B.[,+∞)
C.[0,) D.(0,]
[答案] D
[解析] x∈(-1,0]时,x+1(0,1],又x[0,1]时,f(x)=x,f(x+1)=x+1,又f(x+1)=,x∈(-1,0]时,f(x)=-1,作出函数f(x)=的图象,由于y=m(x+1)过定点(-1,0),要使y=m(x+1)与y=f(x)的图象有两个交点,应有01时,不满足;当λ<0时,曲线C为焦点在x轴上的双曲线,其渐近线斜率k=,由题意应有≥1,-1≤λ<0,综上知-1≤λ<1.
(理)(2013·绍兴市模拟)已知函数f(x)=若方程f(x)=t(tR)有四个不同的实数根x1、x2、x3、x4,则x1x2x3x4的取值范围为( )
A.(30,34) B.(30,36)
C.(32,34) D.(32,36)
[答案] C
[解析] 设四个实数根满足x10,
()当y=-a(x-1)与y=-x2-3x相切时,a=1,此时f(x)-a|x-1|=0恰有3个互异的实数根.
()当直线y=a(x-1)与函数y=x2+3x相切时,a=9,此时f(x)-a|x-1|=0恰有2个互异的实数根.
结合图象可知09.
解法二:显然x≠1,所以a=||,
令t=x-1,则a=|t++5|.
因为t+(-∞,-4])[4,+∞),
所以t++5(-∞,1][9,+∞).
令t+=-5得t=-1或-4,结合图象可得09.
17.(文)函数f(x)对一切实数x都满足f(+x)=f(-x),并且方程f(x)=0有三个实根,则这三个实根的和为________.
[答案]
[解析] 函数图象关于直线x=对称,方程f(x)=0有三个实根时,一定有一个是,另外两个关于直线x=对称,其和为1,故方程f(x)=0的三个实根之和为.
(理)(2013·南开中学月考)已知f(x)=ax+x-b的零点x0(n,n+1)(nZ),其中常数a,b满足2a=3,3b=2,则n等于________.
[答案] -1
[解析] 2a=3,3b=2,a=log23,b=log32,
f(-1)=a-1-1-b=log32-1-log32=-1<0,
f(0)=a0-b=1-log32>0,
f(x)在(-1,0)内存在零点,
又f(x)为增函数,f(x)在(-1,0)内只有一个零点,n=-1.
三、解答题
18.(文)(2013·保定市一模)设函数f(x)=x3+x2-ax+a,其中a>0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若方程f(x)=0在(0,2)内恰有两个实数根,求a的取值范围;
(3)当a=1时,设函数f(x)在[t,t+3](t(-3,-2))上的最大值为H(t),最小值为h(t),记g(t)=H(t)-h(t),求函数g(t)的最小值.
[解析] (1)f ′(x)=x2+(a-1)x-a=(x+a)(x-1),
令f ′(x)=0得,x1=1,x2=-a<0,
当x变化时,f ′(x),f(x)变化情况如下表:
x (-∞,-a) -a (-a,1) 1 (1,+∞) f ′(x) + 0 - 0 + f(x) 极大值 极小值 函数f(x)的单调增区间为(-∞,-a),(1,+∞),单调减区间为(-a,1).
(2)由(1)知f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增,从而方程f(x)=0在区间(0,2)内恰有两个实数根等价于f(0)>0,f(1)<0,f(2)>0,解得00时,x2=>0,
当<1时,f(x)在(0,)上单调递增,(,1)上单调递减,(1,e)上单调递增,
所以最大值1可能在x=或x=e处取得,
而f()=ln+a()2-(2a+1)·=ln--1<0,
所以f(e)=lne+ae2-(2a+1)e=1,解得a=;