§2.7函数与方程一、选择题(每小题7分,共42分)1.(2010·临沂模拟)设f(x)=3x-x2,则在下列区间中,使函数f(x)有零点的区间是()A.[0,1]B.[1,2]C.[-2,-1]D.[-1,0]解析∵f(-1)=3-1-(-1)2=13-1=-230,f(0)=30-02=10,∴f(-1)·f(0)0,∴有零点的区间是[-1,0].答案D2.(2009·天津理,4)设函数f(x)=13x-lnx(x0),则y=f(x)()A.在区间1e,1,(1,e)内均有零点B.在区间1e,1,(1,e)内均无零点C.在区间1e,1内有零点,在区间(1,e)内无零点D.在区间1e,1内无零点,在区间(1,e)内有零点解析因为f1e·f(1)=13·1e-ln1e·13-ln1=1313e+10,因此f(x)在1e,1内无零点.又f(1)·f(e)=13×1-ln1·13·e-lne=e-390.因此f(x)在(1,e)内有零点.答案D3.(2009·福建文,11)若函数f(x)的零点与g(x)=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是()A.f(x)=4x-1B.f(x)=(x-1)2C.f(x)=ex-1D.f(x)=lnx-12解析∵g(x)=4x+2x-2在R上连续且g(14)=2+12-2=2-320,g(12)=2+1-2=10.设g(x)=4x+2x-2的零点为x0,则14x012,0x0-1414,∴x0-1414.又f(x)=4x-1零点为x=14;f(x)=(x-1)2零点为x=1;f(x)=ex-1零点为x=0;f(x)=lnx-12零点为x=32.答案A4.(2010·三明联考)方程|x2-2x|=a2+1(a∈R+)的解的个数是()A.1B.2C.3D.4解析∵a∈R+,∴a2+11.而y=|x2-2x|的图象如图,∴y=|x2-2x|的图象与y=a2+1的图象总有两个交点.∴方程有两解.答案B5.(2009·杭州质检)方程|x|(x-1)-k=0有三个不相等的实根,则k的取值范围是()A.-14,0B.0,14C.-14,+∞D.-∞,14解析本题研究方程根的个数问题,此类问题首选的方法是图象法即构造函数利用函数图象解题,其次是直接求出所有的根.本题显然考虑第一种方法.如图,作出函数y=|x|·(x-1)的图象,由图象知当k∈)0,41(时,函数y=k与y=|x|(x-1)有3个不同的交点,即方程有3个实根.答案A6.(2009·怀化调研)设f(x)=x3+bx+c(b0)(-1≤x≤1),且f-12·f120,则方程f(x)=0在[-1,1]内()A.可能有3个实数根B.可能有2个实数根C.有唯一的实数根D.没有实数根解析∵f(x)=x3+bx+c(b0),∴f′(x)=3x2+b0,∴f(x)在[-1,1]上为增函数,又∵f-12·f120,∴f(x)在-12,12内存在唯一零点.答案C二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2010·淮南模拟)若函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数g(x)=bx2-ax-1的零点是________.解析由22-2a-b=032-3a-b=0,得a=5b=-6.∴g(x)=-6x2-5x-1的零点为-12,-13.答案-12,-138.(2009·池州模拟)若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2和3,则不等式af(-2x)0的解集是__________.解析∵f(x)=x2+ax+b的两个零点是-2,3.∴-2,3是方程x2+ax+b=0的两根,由根与系数的关系知-2+3=-a-2×3=b,∴a=-1b=-6,∴f(x)=x2-x-6.∵不等式af(-2x)0,即-(4x2+2x-6)0⇔2x2+x-30,解集为x|-32x1.答案x|-32x19.(2010·六安一模)已知y=x(x-1)(x+1)的图象如图所示,今考虑f(x)=x(x-1)(x+1)+0.01,则方程f(x)=0①有三个实根;②当x-1时,恰有一实根(有一实根且仅有一实根);③当-1x0时,恰有一实根;④当0x1时,恰有一实根;⑤当x1时,恰有一实根.则正确结论的编号为.解析∵f(-2)=-2×(-3)×(-1)+0.01=-5.990,f(-1)=0.010,即f(-2)·f(-1)0,∴在(-2,-1)内有一个实根.由图中知:方程f(x)=0在(-∞,-1)上,只有一个实根,所以②正确.又∵f(0)=0.010,由图知f(x)=0在(-1,0)上没有实数根,所以③不正确.又∵f(0.5)=0.5×(-0.5)×1.5+0.01=-0.3650,f(1)=0.010,即f(0.5)f(1)0,所以f(x)=0.在(0.5,1)上必有一个实根,且f(0)·f(0.5)0,∴f(x)=0在(0,0.5)上也有一个实根.∴f(x)=0在(0,1)上有两个实根,④不正确.由f(1)0且f(x)在(1,+∞)上是增函数,∴f(x)0,f(x)=0在(1,+∞)上没有实根.∴⑤不正确.并且由此可知①也正确.答案①②三、解答题(共40分)10.(13分)(2009·广州模拟)已知函数f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,求m的取值范围,并求出该零点.解∵f(x)=4x+m·2x+1有且仅有一个零点,即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根.设2x=t(t0),则t2+mt+1=0.当Δ=0时,即m2-4=0,∴m=-2时,t=1;m=2时,t=-1(不合题意,舍去),∴2x=1,x=0符合题意.当Δ0时,即m2或m-2时,t2+mt+1=0有两正或两负根,即f(x)有两个零点或没有零点.∴这种情况不符题意.综上可知:m=-2时,f(x)有唯一零点,该零点为x=0.11.(13分)(2009·滁州联考)关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.解设f(x)=x2+(m-1)x+1,x∈[0,2],①若f(x)=0在区间[0,2]上有一解,∵f(0)=10,则应有f(2)≤0,又∵f(2)=22+(m-1)×2+1,∴m≤-32.②若f(x)=0在区间[0,2]上有两解,则Δ≥00≤-m-12≤2f(2)≥0,∴(m-1)2-4≥0-3≤m≤14+(m-1)×2+1≥0.∴m≥3或m≤-1-3≤m≤1m≥-32,∴-32≤m≤-1,由①②可知m≤-1.12.(14分)(2009·聊城一模)已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3-a.如果函数y=f(x)在区间[-1,1]上有零点,求a的取值范围.解(1)当a=0时,f(x)=2x-3.令2x-3=0,得x=23∉[-1,1]∴f(x)在[-1,1]上无零点,故a≠0.(2)当a0时,f(x)=2ax2+2x-3-a的对称轴为x=-12a①当-12a≤-1,即0a≤12时,须使f(-1)≤0f(1)≥0即a≤5a≥1∴a的解集为∅.②当-1-12a0,即a12时,须使f-12a≤0f(1)≥0即-12a-3-a≤0a≥1解得a≥1,∴a的取值范围是[1,+∞).(3)当a0时,①当0a21≤1,即a≤21时,须有,0)21(0)1(aff,即03215aaa解得:a≤273或273≤a≤5,又a≤21,∴a的取值范围是.273,.②当121a,即-21a0时,须有,0)1(0)1(ff即15aa∴a的解集为∅.综上所述,a的取值范围是273,∪[1,+∞).