一、選擇題
1.(文)函數(shù)f(x)=-+log2x的一個(gè)零點(diǎn)落在區(qū)間( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
[答案] B
[解析] f(1)·f(2)<0,選B.
(理)在用二分法求方程x3-2x-1=0的一個(gè)近似解時(shí),現(xiàn)在已經(jīng)將一根鎖定在區(qū)間(1,2)內(nèi),則下一步可斷定該根所在的區(qū)間為( )
A.(1.4,2) B.(1.1,4)
C.(1,) D.(,2)
[答案] D
[解析] 令f(x)=x3-2x-1,則f(1)=-2<0,f(2)=3>0,f()=-<0,選D.
2.若x0是方程x=x的解,則x0屬于區(qū)間( )
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)在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn).
3.利民工廠某產(chǎn)品的年產(chǎn)量在150t至250t之間,年生產(chǎn)的總成本y(萬元)與年產(chǎn)量x(t)之間的關(guān)系可近似地表示為y=-30x+4000,則每噸的成本最低時(shí)的年產(chǎn)量為( )
A.240 B.200
C.180 D.160
[答案] B
[解析] 依題意得每噸的成本是=+-30,則≥2-30=10,當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=200時(shí)取等號(hào),因此當(dāng)每噸的成本最低時(shí),相應(yīng)的年產(chǎn)量是200t,選B.
4.(2014·山東理,8)已知函數(shù)f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx,若方程f(x)=g(x)有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.(0,) B.(,1)
C.(1,2) D.(2,+∞)
[答案] B
[解析] 作出函數(shù)y=f(x)的圖象如圖,當(dāng)y=kx在l1位置時(shí),過A(2,1),k=,在l2位置時(shí)與l3平行,k=1,0,則a的取值范圍為( )
A.(2,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,-2) D.(-∞,-1)
[答案] C
[解析] f ′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2),若a>0,則f(x)在(-∞,0)和(,+∞)上單調(diào)遞增,在(0,)上單調(diào)遞減,又f(0)=1,f(x)不可能存在唯一零點(diǎn);由選項(xiàng)知a=0不必考慮;a<0時(shí),f(x)在(-∞,)和(0,+∞)上單調(diào)遞減,在(,0)上單調(diào)遞增,欲使f(x)落在唯一零點(diǎn)x0>0,應(yīng)有極小值f()>0,
即a·()3-3·()2+1>0,a<-2.
[點(diǎn)評(píng)] 可以用驗(yàn)證法求解.
7.(2013·鄭州市質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=x-cosx,則方程f(x)=所有根的和為( )
A.0 B.
C. D.
[答案] C
[解析] 依題意,方程f(x)=,即cosx=x-,在同一坐標(biāo)系下畫出函數(shù)y=cosx與y=x-的大致圖象,注意到當(dāng)x≥時(shí),y=cosx≤1,y=x-≥>1,即此時(shí),y=cosx與y=x-的圖象必?zé)o交點(diǎn);當(dāng)x<-時(shí),y=cosx≥-1.y=x-≤-<-1,即此時(shí)y=cosx與y=x-的圖象必?zé)o交點(diǎn),結(jié)合圖象可知,它們的圖象只有唯一公共點(diǎn)(,0),即方程cosx=x-有唯一解x=,因此方程f(x)=所有的實(shí)根和等于,故選C.
二、填空題
8.(2013·濟(jì)寧模擬)已知定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)既是奇函數(shù),又是周期為3的周期函數(shù),當(dāng)x(0,)時(shí),f(x)=sinπx,則函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,6]上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是________.
[答案] 7
[解析] 易知在(-,)內(nèi),有f(-1)=0,f(0)=0,f(1)=0,即f(x)在一個(gè)周期內(nèi)有3個(gè)零點(diǎn),又區(qū)間[0,6]包含f(x)的2個(gè)周期,而兩端點(diǎn)都是f(x)的零點(diǎn),故f(x)在[0,6]內(nèi)有7個(gè)零點(diǎn).
9.已知函數(shù)f(x)=()x-log3x,若x0是函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn),且0”、“<”、“≥”、“≤”).
[答案] >
[解析] 解法1:f(x)=()x-log3x在(0,+∞)上為減函數(shù),且0f(x0).
解法2:如圖知,f(x1)>f(x0).
10.設(shè)函數(shù)y=x3與y=()x-2的圖象的交點(diǎn)為(x0,y0).若x0所在的區(qū)間是(n,n+1)(nZ),則n=________.
[答案] 1
[解析] 由函數(shù)圖象知,10時(shí),y=f(x)與y=log3x的圖象有2個(gè)交點(diǎn),
又y=log3|x|為偶函數(shù),兩函數(shù)圖象交點(diǎn)有4個(gè).
(理)(2014·銀川市一中二模)現(xiàn)有四個(gè)函數(shù):y=x·sinx;y=x·cosx;y=x·|cosx|;y=x·2x的圖象(部分)如下:
則按照從左到右圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)序號(hào)安排正確的一組是( )
A.①④②③ B.①④③②
C.④①②③ D.③④②①
[答案] A
[解析] y=xsinx為偶函數(shù),對(duì)應(yīng)第一個(gè)圖;y=xcosx為奇函數(shù),且x>0時(shí),y可正可負(fù),對(duì)應(yīng)第三個(gè)圖;y=x|cosx|為奇函數(shù),且x>0時(shí),y>0,對(duì)應(yīng)第四個(gè)圖;y=x·2x為增函數(shù),對(duì)應(yīng)第二個(gè)圖,故選A.
12.(2014·百校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),f(x+1)為奇函數(shù),f(0)=0,當(dāng)x(0,1]時(shí),f(x)=log2x,則在(8,10)內(nèi)滿足方程f(x)+1=f(1)的實(shí)數(shù)x為( )
A. B.9
C. D.
[答案] C
[解析] 由條件知f(-x)=f(x) ,f(-x+1)=-f(x+1) ,在式中給x賦值x+1得f(-x)=-f(x+2),將代入得f(x+2)=-f(x),f(x+4)=f(x),f(x)的周期為4.在中令x=0得f(1)=0,方程f(x)+1=f(1),化為f(x)=-1,由于f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對(duì)稱,當(dāng)00,令f(x)=-1,(0 B.a≥
C.a< D.a≤
[答案] A
[解析] 當(dāng)x≤0時(shí),函數(shù)y=-x與函數(shù)y=3x的圖象有一個(gè)交點(diǎn),
所以函數(shù)y=f(x)有一個(gè)零點(diǎn);
而函數(shù)f(x)在其定義域上只有一個(gè)零點(diǎn),
所以當(dāng)x>0時(shí),f(x)沒有零點(diǎn).
當(dāng)x>0時(shí),f ′(x)=x2-4,
令f ′(x)=0得x=2,所以f(x)在(0,2)上遞減,
在(2,+∞)上遞增,因此f(x)在x=2處取得極小值f(2)=a->0,解得a>.故選A.
14.(2013·天津南開中學(xué)月考)已知定義域?yàn)?-1,1]的函數(shù)f(x),對(duì)任意x(-1,0],f(x+1)=,當(dāng)x[0,1]時(shí),f(x)=x,若在區(qū)間(-1,1]內(nèi)g(x)=f(x)-mx-m有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.[0,) B.[,+∞)
C.[0,) D.(0,]
[答案] D
[解析] x∈(-1,0]時(shí),x+1(0,1],又x[0,1]時(shí),f(x)=x,f(x+1)=x+1,又f(x+1)=,x∈(-1,0]時(shí),f(x)=-1,作出函數(shù)f(x)=的圖象,由于y=m(x+1)過定點(diǎn)(-1,0),要使y=m(x+1)與y=f(x)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),應(yīng)有01時(shí),不滿足;當(dāng)λ<0時(shí),曲線C為焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線,其漸近線斜率k=,由題意應(yīng)有≥1,-1≤λ<0,綜上知-1≤λ<1.
(理)(2013·紹興市模擬)已知函數(shù)f(x)=若方程f(x)=t(tR)有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)根x1、x2、x3、x4,則x1x2x3x4的取值范圍為( )
A.(30,34) B.(30,36)
C.(32,34) D.(32,36)
[答案] C
[解析] 設(shè)四個(gè)實(shí)數(shù)根滿足x10,
()當(dāng)y=-a(x-1)與y=-x2-3x相切時(shí),a=1,此時(shí)f(x)-a|x-1|=0恰有3個(gè)互異的實(shí)數(shù)根.
()當(dāng)直線y=a(x-1)與函數(shù)y=x2+3x相切時(shí),a=9,此時(shí)f(x)-a|x-1|=0恰有2個(gè)互異的實(shí)數(shù)根.
結(jié)合圖象可知09.
解法二:顯然x≠1,所以a=||,
令t=x-1,則a=|t++5|.
因?yàn)閠+(-∞,-4])[4,+∞),
所以t++5(-∞,1][9,+∞).
令t+=-5得t=-1或-4,結(jié)合圖象可得09.
17.(文)函數(shù)f(x)對(duì)一切實(shí)數(shù)x都滿足f(+x)=f(-x),并且方程f(x)=0有三個(gè)實(shí)根,則這三個(gè)實(shí)根的和為________.
[答案]
[解析] 函數(shù)圖象關(guān)于直線x=對(duì)稱,方程f(x)=0有三個(gè)實(shí)根時(shí),一定有一個(gè)是,另外兩個(gè)關(guān)于直線x=對(duì)稱,其和為1,故方程f(x)=0的三個(gè)實(shí)根之和為.
(理)(2013·南開中學(xué)月考)已知f(x)=ax+x-b的零點(diǎn)x0(n,n+1)(nZ),其中常數(shù)a,b滿足2a=3,3b=2,則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)內(nèi)存在零點(diǎn),
又f(x)為增函數(shù),f(x)在(-1,0)內(nèi)只有一個(gè)零點(diǎn),n=-1.
三、解答題
18.(文)(2013·保定市一模)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+x2-ax+a,其中a>0.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若方程f(x)=0在(0,2)內(nèi)恰有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,求a的取值范圍;
(3)當(dāng)a=1時(shí),設(shè)函數(shù)f(x)在[t,t+3](t(-3,-2))上的最大值為H(t),最小值為h(t),記g(t)=H(t)-h(t),求函數(shù)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,
當(dāng)x變化時(shí),f ′(x),f(x)變化情況如下表:
x (-∞,-a) -a (-a,1) 1 (1,+∞) f ′(x) + 0 - 0 + f(x) 極大值 極小值 函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-a),(1,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(-a,1).
(2)由(1)知f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,2)上單調(diào)遞增,從而方程f(x)=0在區(qū)間(0,2)內(nèi)恰有兩個(gè)實(shí)數(shù)根等價(jià)于f(0)>0,f(1)<0,f(2)>0,解得00時(shí),x2=>0,
當(dāng)<1時(shí),f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,(,1)上單調(diào)遞減,(1,e)上單調(diào)遞增,
所以最大值1可能在x=或x=e處取得,
而f()=ln+a()2-(2a+1)·=ln--1<0,
所以f(e)=lne+ae2-(2a+1)e=1,解得a=;