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高一数学必修一第三章专项训练题:函数与方程

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2015-12-04

8.若函数f(x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,求实数a的取值范围.

解:(1)当a=0时,函数f(x)=-x-1为一次函数,则-1是函数的零点,即函数仅有一个零点.

(2)当a≠0时,函数f(x)=ax2-x-1为二次函数,并且仅有一个零点,则一元二次方程ax2-x-1=0有两个相等实根.则Δ=1+4a=0,解得a=-14.综上,当a=0或a=-14时,函数仅有一个零点.

9.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)=1>0,则应用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≥0,0<-m-12<2,f2≥0,

∴m-12-4≥0,-3

∴m≥3或m≤-1,-3

∴-32≤m≤-1.

由①②可知m的取值范围(-∞,-1].

B组 能力突破

1.函数f(x)=x-cos x在[0,+∞)内

(  )

A.没有零点    B.有且仅有一个零点

C.有且仅有两个零点    D.有无穷多个零点

解析:在同一直角坐标系中分别作出函数y=x和y=cos x的图象,如图,由于x>1时,y=x>1,y=cos x≤1,所以两图象只有一个交点,即方程x-cos x=0在[0,+∞)内只有一个根,所以f(x)=x-cos x在[0,+∞)内只有一个零点,所以选B.

答案:B

2.(2014•吉林白山二模)已知函数f(x)=2mx2-x-1在区间(-2,2)上恰有一个零点,则m的取值范围是

(  )

A.-38,18   B.-38,18

C.-38,18   D.-18,38

解析:当m=0时,函数f(x)=-x-1有一个零点x=-1,满足条件.当m≠0时,函数f(x)=2mx2-x-1在区间(-2,2)上恰有一个零点,需满足①f(-2)•f(2)<0,或

②f-2=0,-2<14m<0,或③f2=0,0<14m<2.

解①得-18

答案:D

3.已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x-1),且f(x)是偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]上函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是________.

解析:由f(x+1)=f(x-1)得,

f(x+2)=f(x),则f(x)是周期为2的函数.

∵f(x)是偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=x,

∴当x∈[-1,0]时,f(x)=-x,

易得当x∈[1,2]时,f(x)=-x+2,

当x∈[2,3]时,f(x)=x-2.

在区间[-1,3]上函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,即函数y=f(x)与y=kx+k的图象在区间[-1,3]上有4个不同的交点.作出函数y=f(x)与y=kx+k的图象如图所示,结合图形易知k∈0,14].

答案:0,14]

4.(1)m为何值时,f(x)=x2+2mx+3m+4.①有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;

(2)若函数f(x)=|4x-x2|+a有4个零点,求实数a的取值范围.

解:(1)①函数f(x)有且仅有一个零点⇔方程f(x)=0有两个相等实根⇔Δ=0,即4m2-4(3m+4)=0,即m2-3m-4=0,∴m=4或m=-1.

②设f(x)有两个零点分别为x1,x2,

则x1+x2=-2m,x1•x2=3m+4.

由题意,有Δ=4m2-43m+4>0x1+1x2+1>0 ⇔x1+1+x2+1>0

m2-3m-4>03m+4-2m+1>0-2m+2>0⇔m>4或m<-1,m>-5,m<1,

∴-5

(2)令f(x)=0,

得|4x-x2|+a=0,

即|4x-x2|=-a.

令g(x)=|4x-x2|,

h(x)=-a.

作出g(x)、h(x)的图象.

由图象可知,当0<-a<4,即-4

故a的取值范围为(-4,0).

高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高一数学必修一第三章专项训练题,希望大家喜欢。

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