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1、课时作业 11函数与方程一、选择题(每小题 5 分,共 40 分)1函数 f(x)sinxx 零点的个数是()A0B1 C2 D3 解析:f(x)cosx10,f(x)单调递减,又 f(0)0,f(x)sinxx 的零点是唯一的答案:B 2(2014 上饶模拟)设 f(x)exx4,则函数 f(x)的零点位于区间()A(1,0)B(0,1)C(1,2)D(2,3)解析:f(x)exx4,f(x)ex10,函数f(x)在 R 上单调递增对于 A 项,f(1)e1(1)45e10,f(0)30,A 不正确,同理可验证B、D 不正确对于 C 项,f(1)e14e30,f(1)f(2)0,故选 C.答
2、案:C 3(2014 延安期末)函数 f(x)2x2xa 的一个零点在区间(1,2)内,则实数 a 的取值范围是()A(1,3)B(1,2)C(0,3)D(0,2)解析:由条件可知 f(1)f(2)0,即(22a)(41a)0,即 a(a3)0,解得 0a0,f(3)0,f(5)0,所以在区间 2,3,3,4,4,5内有零点答案:C 5函数 f(x)log2x1x的零点所在的区间为()A.0,12B.12,1C(1,2)D(2,3)解析:f12log212230,f(1)log21110 故函数的零点所在区间为(1,2)答案:C 6函数 f(x)x1313x的零点个数是()A0 B1 C2 D
3、3 解析:函数 f(x)x1313x的零点个数,即方程x1313x0 的根的个数,亦即函数 yx13的图像与函数 y13x图像的交点个数,画出两者的图像(如图),可得交点的个数为1.答案:B 7(2014 河北衡水模拟)已知函数 f(x)exx,g(x)lnxx,h(x)lnx1 的零点依次为 a,b,c,则()AabcBcbaCcabDbac解析:eaa,a0,0b1,故选 A.答案:A 8(2014 湖北黄冈一模)若定义在 R 上的偶函数f(x)满足 f(x2)f(x),且 x0,1时,f(x)x,则方程 f(x)log3|x|的解有()A2 个B3 个C4 个D多于 4 个解析:若函数
4、f(x)满足 f(x2)f(x),则函数 f(x)是以 2 为周期的周期函数,又函数是定义在 R 上的偶函数,结合当 x 0,1时,f(x)x,在同一坐标系中画出函数yf(x)与函数 ylog3|x|的图像如图所示:由图可知函数 yf(x)与函数 ylog3|x|的图像共有 4 个交点,即方程 f(x)log3|x|的解的个数是 4,故选 C.答案:C 二、填空题(每小题 5 分,共 15 分)9(2014 大同一模)关于 x 的实系数方程 x2ax2b0 的一根在区间0,1上,另一根在区间 1,2上,则 2a3b 的最大值为 _解析:令 f(x)x2ax2b,根据题意知函数在 0,1,1,2
5、上各存在一零点,结合二次函数图像可知满足条件:f 0 0,f 1 0,f 2 0?b0,1a2b0,2ab0,在直角坐标系中作出满足不等式组的点(a,b)所在的可行域如图,问题转化为确定线性目标函数z2a3b 的最优解结合图形可知当 a3,b1 时,目标函数取得最大值9.答案:9 10 已知函数 f(x)x2,x0,f x1,x0,g(x)f(x)xa,若函数 g(x)有两个零点,则实数a 的取值范围为 _解析:设 n 为自然数,则当n0 时,函数 f(x)的图像是以 1 为周期重复出现而函数yxa是一簇平行直线,当它过点(0,1)(此时 a1)时与函数 f(x)的图像交于一点,向左移总是一个
6、交点,向右移总是两个交点,故实数a 的取值范围为 a0,则函数 yff(x)1 的所有零点所构成的集合为 _解析:本题即求方程 ff(x)1 的所有根的集合,先解方程f(t)1,即t0,t11或t0,log2t1,得 t2 或 t12.再解方程f(x)2 和 f(x)12.即x0,x12或x0,log2x2和x0,x112或x0,log2x12.得 x3 或 x14和 x12或 x2.答案:3,12,14,2三、解答题(共 3 小题,每小题 15 分,共 45 分解答写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)12设函数 f(x)11x(x0)(1)作出函数 f(x)的图像;(2)当 0ab,且
7、f(a)f(b)时,求1a1b的值;(3)若方程 f(x)m有两个不相等的正根,求m 的取值范围解:(1)如图所示(2)f(x)11x1x1,x0,1,11x,x1,故 f(x)在(0,1上是减函数,而在(1,)上是增函数,由 0ab且 f(a)f(b),取 0a1b,且1a111b,1a1b2.(3)由函数 f(x)的图像可知,当0m0,a,cR)(1)设 ac0.若 f(x)c22ca 对 x1,)恒成立,求 c 的取值范围;(2)函数 f(x)在区间(0,1)内是否有零点,有几个零点?为什么?解:(1)因为二次函数f(x)3ax22(ac)xc 的图像的对称轴为xac3a,由条件 ac0
8、,得 2aac,故ac3a2a3a23c22ca 对 x 1,)恒成立,则f(x)minf(1)c22ca,即 acc22ca,得 c2c0,所以 0c1.(2)若 f(0)f(1)c(ac)0,则 c0,或 a0,f(1)ac0,则 ac0.因为二次函数 f(x)3ax22(ac)xc的图像的对称轴是 xac3a.而 fac3aa2c2ac3a0,所以函数 f(x)在区间0,ac3a和ac3a,1内各有一个零点,故函数 f(x)在区间(0,1)内有两个零点14已知二次函数 f(x)x216xq3.(1)若函数在区间 1,1上存在零点,求实数q 的取值范围;(2)是否存在常数 t(t0),当
9、xt,10时,f(x)的值域为区间 D,且区间 D 的长度为 12t(视区间 a,b的长度为 ba)解:(1)函数f(x)x216xq3 的对称轴是 x8,f(x)在区间 1,1上是减函数 函 数 在 区间 1,1上 存 在零 点,则 必有f 1 0,f 1 0,即116q30,116q30,20q12.(2)0t10,f(x)在区间0,8上是减函数,在区间 8,10上是增函数,且对称轴是 x8.当 0t6 时,在区间 t,10上,f(t)最大,f(8)最小,f(t)f(8)12t,即 t215t520,解得 t15 172,t15172;当 6t8 时,在区间 t,10上,f(10)最大,f(8)最小,f(10)f(8)12t,解得 t8;当 8t10 时,在区间 t,10上,f(10)最大,f(t)最小,f(10)f(t)12t,即 t217t720,解得 t8,9,t9.综上可知,存在常数t15 172,8,9 满足条件