2019_2020学年新教材高中数学第4章指数函数与对数函数4.5函数的应用二4.5.1函数的零点与方程的解课后课时精练新人教A版必修第一册.doc

4.5.1 函数的零点与方程的解

A级：“四基”巩固训练
一、选择题
1．二次函数f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)的部分对应值如下表：

不求a，b，c的值，判断方程ax2＋bx＋c＝0的两根所在区间是(　　)
A．(－3，－1)和(2,4)
B．(－3，－1)和(－1,1)
C．(－1,1)和(1,2)
D．(－∞，－3)和(4，＋∞)
答案　A
解析　因为f(－3)＝6>0，f(－1)＝－4<0，所以二次函数f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)在(－3，－1)内必有零点．又f(2)＝－4<0，f(4)＝6>0，所以在(2,4)内必有零点．
2．对于函数f(x)，若f(－1)·f(3)<0，则(　　)
A．方程f(x)＝0一定有实数解
B．方程f(x)＝0一定无实数解
C．方程f(x)＝0一定有两实根
D．方程f(x)＝0可能无实数解
答案　D
解析　因为函数f(x)的图象在[－1,3]上未必连续，故尽管f(－1)·f(3)<0，但方程f(x)＝0在[－1,3]上不一定有实数解．
3．函数f(x)＝lg x－的零点所在的大致区间是(　　)
A．(6,7) B．(7,8)
C．(8,9) D．(9,10)
答案　D
解析　因为f(9)＝lg 9－1<0，f(10)＝lg 10－＝1－>0，所以f(9)·f(10)<0，所以f(x)＝lg x－在区间(9,10)上有零点，故选D．
4．已知f(x)是定义域为R的奇函数，且在(0，＋∞)内的零点有1009个，则f(x)的零点的个数为(　　)
A．1009 B．1010
C．2018 D．2019
答案　D
解析　∵f(x)为奇函数，且在(0，＋∞)内有1009个零点，∴在(－∞，0)上也有1009个零点，又∵f(0)＝0，∴共有1009×2＋1＝2019个．
5．设a是函数f(x)＝2x－logx的零点，若x0>a，则(　　)
A．f(x0)＝0 B．f(x0)>0
C．f(x0)<0 D．f(x0)的符号不确定
答案　B
解析　如图所示，画出函数y＝2x与y＝logx的图象，可知当x0>a时，2x0>logx0，故f(x0)>0.

二、填空题
6．已知函数f(x)＝x2－ax－b的两个零点分别是2和3，则函数g(x)＝bx2－ax－1的零点是________．
答案　－，－
解析　由题意知，方程x2－ax－b＝0的两根为2,3，
∴即a＝5，b＝－6，∴方程bx2－ax－1＝－6x2－5x－1＝0的两根为－，－，即为函数g(x)的零点．
7．函数f(x)＝3ax＋1－2a在区间(－1,1)上存在一个零点，则a的取值范围是________．
答案　(－∞，－1)∪
解析　由零点存在定理，得f(1)·f(－1)<0，即(3a＋1－2a)(－3a＋1－2a)<0，整理得(a＋1)(－5a＋1)<0，解得a<－1或a>.
8．若函数f(x)＝|2x－2|－b有两个零点，则实数b的取值范围是________．
答案　(0,2)

解析　由f(x)＝|2x－2|－b＝0，得|2x－2|＝B．在同一平面直角坐标系中画出y＝|2x－2|与y＝b的图象，如图所示，则当0<b<2时，两函数图象有两个交点，从而函数f(x)＝|2x－2|－b有两个零点．
三、解答题
9．已知f(x)＝2(m＋1)x2＋4mx＋2m－1.
(1)当m满足什么条件时，函数f(x)有两个零点？
(2)若函数f(x)有两个零点x1，x2，且x1<0<x2，求实数m的取值范围．
解　(1)由题意，知
解得m<1且m≠－1.
(2)根据二次函数的图象，可知函数f(x)的两个零点满足x1<0<x2，有两种情况(如图)：开口向上与开口向下．

所以有或
解得－1<m<.
所以实数m的取值范围是.
10．已知关于x的方程4x2－2(m＋1)x＋m＝0，若该方程的一根在区间(0,1)上，另一根在区间(1,2)上，求实数m的取值范围．
解　设f(x)＝4x2－2(m＋1)x＋m，则函数f(x)的图象与x轴的交点分别在区间(0,1)和(1,2)内，画出示意图(如图)：

则有
解得2＜m＜4，
所以实数m的取值范围为(2,4)．
B级：“四能”提升训练
1．已知函数f(x)＝2a·4x－2x－1.
(1)当a＝1时，求函数f(x)的零点；
(2)若函数f(x)有零点，求实数a的取值范围．
解　(1)当a＝1时，f(x)＝2·4x－2x－1.
令f(x)＝0，即2·(2x)2－2x－1＝0，
解得2x＝1或2x＝－(舍去)．
所以x＝0.所以函数f(x)的零点为0.
(2)若f(x)有零点，则方程2a·4x－2x－1＝0有解．
于是2a＝＝x＋x＝2－.
因为x>0，所以2a>－＝0，即a>0.
故实数a的取值范围为(0，＋∞)．
2．已知函数f(x)＝(log2x)2＋4log2x＋m，x∈，m为常数．
(1)设函数f(x)存在大于1的零点，求实数m的取值范围；
(2)设函数f(x)有两个互异的零点α，β，求实数m的取值范围，并求αβ的值．
解　令log2x＝t，由x∈，
则f(x)＝g(t)＝t2＋4t＋m(t∈[－3,2])，
(1)由于函数f(x)存在大于1的零点，所以方程t2＋4t＋m＝0在t∈(0,2]内存在实数根，
由t2＋4t＋m＝0，得m＝－t2－4t，t∈(0,2]，所以实数m的取值范围是[－12,0)．
(2)函数f(x)有两个互异的零点α，β，则函数g(t)在[－3，2]内有两个互异的零点t1，t2，其中t1＝log2α，t2＝log2β，
又因为g(t)表示的二次函数开口向上，对称轴t＝－2∈[－3,2]，
所以解得3≤m<4，
所以实数m的取值范围是[3,4)．
根据根与系数的关系，可知t1＋t2＝－4，即log2α＋log2β＝－4，
所以log2(αβ)＝－4，αβ＝2－4＝.

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