題型一 函數(shù)零點所在區(qū)間問題
例1 函數(shù)f(x)=+ln 的零點所在的大致區(qū)間是(n,n+1),則n=________.
破題切入點 確定函數(shù)在區(qū)間端點處函數(shù)值的符號是否相反,根據(jù)零點存在性定理判斷零點所在區(qū)間.
答案 2
解析 f(x)=+ln =-ln(x-1),
函數(shù)的定義域為(1,+∞).
當10,
所以f(x)>0,故函數(shù)在(1,2)上沒有零點.
f(2)=-ln 1=1>0,
f(3)=-ln 2==,
因為=2≈2.828,所以>e,
故 ln e0)的解的個數(shù)是________.
答案 2
解析 (數(shù)形結(jié)合法)
∵a>0,∴a2+1>1.而y=|x2-2x|的圖象如圖,∴y=|x2-2x|的圖象與y=a2+1的圖象總有兩個交點.
3.定義在R上的奇函數(shù)f(x),當x≥0時,f(x)=則關(guān)于x的函數(shù)F(x)=f(x)-a(00時,由f(x)=0,即ln(x2-x+1)=0,
得x2-x+1=1,解得x=0(舍去)或x=1.
當x≤0時,f(x)=ex-x-2,f′(x)=ex-1≤0,
所以函數(shù)f(x)在(-∞,0]上單調(diào)遞減.
而f(0)=e0-0-2=-1<0,f(-2)=e-2-(-2)-2=e-2>0,
故函數(shù)f(x)在(-2,0)上有且只有一個零點.
綜上,函數(shù)f(x)有兩個零點.
5.(2013·天津改編)函數(shù)f(x)=2x|log0.5 x|-1的零點個數(shù)為________.
答案 2
解析 當01時,f(x)=-2xlog0.5x-1=2xlog2x-1,
令f(x)=0得log2x=x,
由y=log2x,y=x的圖象知在(1,+∞)上有一個交點,即f(x)在(1,+∞)上有一個零點,綜上有兩個零點.
6.已知函數(shù)f(x)=則下列關(guān)于函數(shù)y=f(f(x))+1的零點個數(shù)的判斷正確的是________.
、佼攌>0時,有3個零點;當k<0時,有2個零點;
、诋攌>0時,有4個零點;當k<0時,有1個零點;
、蹮o論k為何值,均有2個零點;
、軣o論k為何值,均有4個零點.
答案、
解析 當k>0時,f(f(x))=-1,綜合圖(1)分析,
則f(x)=t1∈(-∞,-)或f(x)=t2∈(0,1).
對于f(x)=t1,存在兩個零點x1,x2;
對于f(x)=t2,存在兩個零點x3,x4.
此時共計存在4個零點.
當k<0時,f(f(x))=-1,結(jié)合圖(2)分析,
則f(x)=t∈(0,1),此時僅有1個零點x0.故②正確.
7.已知函數(shù)f(x)=logax+x-b(a>0,且a≠1),當20,
因此函數(shù)必在區(qū)間(2,3)內(nèi)存在零點,故n=2.
8.方程2-x+x2=3的實數(shù)解的個數(shù)為________.
答案 2
解析 方程變形為3-x2=2-x=()x,
令y1=3-x2,y2=()x.
如圖所示,由圖象可知有2個交點.
9.(2014·連云港模擬)已知函數(shù)f(x)=2ax2+2x-3.如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-1,1]上有零點,則實數(shù)a的取值范圍為________.
答案
解析 若a=0,則f(x)=2x-3,
f(x)=0x=[-1,1],不合題意,故a≠0.
下面就a≠0分兩種情況討論:
(1)當f(-1)·f(1)≤0時,f(x)在[-1,1]上至少有一個零點,即(2a-5)(2a-1)≤0,解得≤a≤.
(2)當f(-1)·f(1)>0時,f(x)在[-1,1]上有零點的條件是 解得a>.
綜上,實數(shù)a的取值范圍為.
10.(2014·天津)已知函數(shù)f(x)=
若函數(shù)y=f(x)-a|x|恰有4個零點,則實數(shù)a的取值范圍為________.
答案 10).
當a=2時,函數(shù)f(x)的圖象與函數(shù)y1=a|x|的圖象有3個交點.故a<2.
當y=a|x|(x≤0)與y=|x2+5x+4|相切時,在整個定義域內(nèi),f(x)的圖象與y1=a|x|的圖象有5個交點,
此時,由得x2+(5-a)x+4=0.
由Δ=0得(5-a)2-16=0,解得a=1,或a=9(舍去),
則當1-7且b≠-3.
∴存在滿足條件的b,且b的取值范圍是(-7,-3)∪(-3,+∞).
12.(2014·四川)已知函數(shù)f(x)=ex-ax2-bx-1,其中a,b∈R,e=2.718 28…為自然對數(shù)的底數(shù).
(1)設(shè)g(x)是函數(shù)f(x)的導函數(shù),求函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,1]上的最小值;
(2)若f(1)=0,函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)有零點,證明:e-20,g(1)=e-2a-b>0.
由f(1)=0,有a+b=e-1<2,有
g(0)=a-e+2>0,g(1)=1-a>0.
解得e-2