方程的根与函数的零点练习题及答案解析

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2020年12月23日 16:15
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2020年12月23日发(作者:查介庵)




1.函数
f
(
x
)=log
5
(
x
-1)的零点是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选(
x
-1)=0,解得
x
=2,
∴函数
f
(
x
)=log
5
(
x
-1)的零点是
x
=2,故选C.
x
2.根据表格中的数据,可以判断方程e-
x
-2=0必有一个根在区间( )
x
-1 0 1 2 3
x
e 1
x
+2 1 2 3 4 5
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
x
解析:选C.设
f
(x
)=e-
x
-2,∵
f
(1)=-3=-<0,
f< br>(2)=-4=>0.∴
f
(1)
f
(2)<
x
0, 由根的存在性定理知,方程e-
x
-2=0必有一个根在区间(1,2).故选C.
2


x
+2
x
-3,
x
≤0
3 .(2010年高考福建卷)函数
f
(
x
)=

的零点个数 为( )

-2+ln
x

x
>0

A.0 B.1
C.2 D.3
2
解析:选C.当
x
≤0时,由f
(
x
)=
x
+2
x
-3=0,得
x
1
=1(舍去),
x
2
=-3;当
x
>0
2
时,由
f
(
x
)=-2+ln
x
=0,得
x
=e,所以函数
f
(
x
)的零点个数为2,故选C.
2
4.已知函数
f
(
x
)=
x
-1,则函数
f
(
x
-1)的零点是________.
2222
解析:由< br>f
(
x
)=
x
-1,得
y

f(
x
-1)=(
x
-1)-1=
x
-2
x,∴由
x
-2
x
=0.解得
x
1
=0,
x
2
=2,因此,函数
f
(
x
-1)的零点是0和2.
答案:0和2

2
1.若函数
f
(
x
) =
ax

b
只有一个零点2,那么函数
g
(
x)=
bx

ax
的零点是( )
1
A.0,2 B.0,-
2
11
C.0, D.2,
22
解析:选B.由题意知2
a

b
=0,
2< br>∴
b
=-2
a
,∴
g
(
x
)=-2
ax

ax
=-
ax
(2
x
+1),
1
使
g
(
x
)=0,则
x
=0或-. < br>2
2
2.若函数
f
(
x
)=
x
+2
x

a
没有零点,则实数
a
的取值范围是( )
A.
a
<1 B.
a
>1
C.
a
≤1 D.
a
≥1
解析:选B.由题意知,Δ=4-4
a
<0,∴
a
>1.
2
3.函数
f
(
x
)=ln
x
-的零点所在的大致 区间是( )

x
A.(1,2)
C.(3,4)
B.(2,3)
D.(e,3)
2
解析:选B.∵
f
( 2)=ln2-1<0,
f
(3)=ln3->0,
3

f
(2)·
f
(3)<0,∴
f
(
x
)在(2,3)内有零 点.
4.下列函数不存在零点的是( )
1
2
A.
y

x
- B.
y
=2
x

x
-1
x




x
+1
C.
y



x
-1

x
≤0
x
>0




x
+1
D.
y



x
-1

x
≥0
x
<0


1
解析:选 D.令
y
=0,得A和C中函数的零点均为1,-1;B中函数的零点为-,1;
2< br>只有D中函数无零点.
2
5.函数
y
=log
a
(
x
+1)+
x
-2(0<
a
<1)的零点的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.无法确定新 课 标 第 一 网
2
解析:选C.令log
a
(
x
+1)+
x
-2=0 ,方程解的个数即为所求函数零点的个数.即考查
2
图象
y
1
=lo g
a
(
x
+1)与
y
2
=-
x
+ 2的交点个数.
1
x
-23
6.设函数
y

x< br>与
y
=()的图象的交点为(
x
0

y
0< br>),则
x
0
所在的区间是( )
2
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
1
x
-23
解析:选B.设
f
(
x
)=
x
-(),
21
-2
11

f
(0)=0-()<0;
f
( 1)=1-()
-1
<0;
f
(2)=2
3
-()
0
>0.∴函数
f
(
x
)的零点在(1,2)
222
上.
2
7.函数
f
(
x
)=
ax
+2
ax

c
(
a
≠0)的一个零点为1,则它的另一个零点为 ________.
解析:设方程
f
(
x
)=0的另一根为
x

2
a
由根与系数的关系,得1+
x
=-=-2,
a

x
=-3,即另一个零点为-3.
答案:-3
8. 若函数
f
(
x
)=3
ax
-2
a
+1在区 间[-1,1]上存在一个零点,则
a
的取值范围是
________.
解 析:因为函数
f
(
x
)=3
ax
-2
a
+ 1在区间[-1,1]上存在一个零点,所以有
f
(-
1)·
f
(1 )≤0,即(-5
a
+1)·(
a
+1)≤0,(5
a
-1 )(
a
+1)≥0,


5
a
-1≥0

5
a
-1≤0,
1
所以



解得
a
≥或
a
≤-1.
5

a
+1≥ 0

a
+1≤0,


1
答案:
a
≥或
a
≤-1. X k b 1 . c o m
5
9.下列说法正确的有________:
2
①对于函数
f
(
x
)=
x

mx

n
,若f
(
a
)>0,
f
(
b
)>0,则函数
f
(
x
)在区间(
a

b
)内一定
没有 零点.
x
2
②函数
f
(
x
)=2-
x< br>有两个零点.
③若奇函数、偶函数有零点,其和为0.
2
④当
a< br>=1时,函数
f
(
x
)=|
x
-2
x
|-
a
有三个零点.
解析:①错,如图.

②错,应有三个零点.

③对,奇、偶数图象与
x
轴的交点关于原点对称,其和为0.
22
④设
u
(
x
)=|
x
-2
x
|=|(x
-1)-1|,如图向下平移1个单位,顶点与
x
轴相切,图象
x
轴有三个交点.∴
a
=1.
答案:③④
2
10. 若方程
x
-2
ax

a
=0在(0,1)恰有一个解,求< br>a
的取值范围.
2
解:设
f
(
x
)=x
-2
ax

a
.


由题意知:
f
(0)·
f
(1)<0,

a
(1-
a
)<0,根据两数之积小于0,那么必然一正一负.故分为两种情 况.


a
>0,


1-
a
<0,




a
<0,



1-
a
>0,


w w w .x k b o m

a
<0或
a
>1.
1
2
11.判断方 程log
2
x

x
=0在区间[,1]内有没有实数根?为什么?
2
2
解:设
f
(
x
)=log
2
x

x

111
2
13

f
( )=log
2
+()=-1+=-<0,
22244
11
f
(1)=log
2
1+1=1>0,∴
f
()·
f
(1) <0,函数
f
(
x
)=log
2
x

x< br>2
的图象在区间[,1]
22
11
2
上是连续的,因此,f
(
x
)在区间[,1]内有零点,即方程log
2
x

x
=0在区间[,1]内有实
22
根.
2
12.已知关 于
x
的方程
ax
-2(
a
+1)
x
a
-1=0,探究
a
为何值时,
(1)方程有一正一负两根;
(2)方程的两根都大于1;
(3)方程的一根大于1,一根小于1.
解:(1)因为方程有一正一负两根,
a
-1


<0< br>a
所以由根与系数的关系得



Δ=12
a
+4>0


解得0<
a
<1.即当0<
a
<1时,方程有一正一负两根. 2
(2)法一:当方程两根都大于1时,函数
y

ax
-2(< br>a
+1)
x

a
-1的大致图象如图(1)(2)
所 示,新课标第一网




Δ>0
所以必须满足

a
+1
>1
a


f
1>0
a
>0



Δ>0
,或

a
+ 1
>1
a


f
1<0
a
<0
.
,不等式组无解.
所以不存在实数
a
,使方程的两根都大于1.
法二:设方程的两根分别为
x
1

x
2
,由方程的两根都大 于1,得
x
1
-1>0,
x
2
-1>0,
x
2
-1>0

x
1
-1




x
1
-1+
x
2
-1>0




x
1
x
2


x
1

x
2
+1>0


x
1

x
2
>2


a
-12

a

所以

2
a
+1


a
a
+1
+1>0
a
>2



a
<0



a
>0


,不等式组无解.
即不论
a
为何值,方程的两根不可能都大于1.
2
(3)因为方程有一根大于1,一根小于1,函数
y

ax
-2 (
a
+1)
x

a
-1的大致图象如


图(3)(4)所示,



a
>0
所以必须满足


f
1
,解得
a
>0.
<0>0
∴即当
a
>0时,方程的一个根大于1,一个根小于1.





a
<0




f
1

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