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第四章指数函数与对数函数4.5函数的应用(二)4.5.2用二分法求方程的近似解练习题(含解析)
2023-06-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
第四章指数函数与对数函数4.5函数的应用(二)4.5.2用二分法求方程的近似解练习题学校:___________姓名:___________
班级:___________一、单选题1.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点为(?)A.
0或B.0C.D.0或2.设在区间上是连续变化的单调函数,且,则方程在内(  )A.至少有一实根B.至多有一实根C.没有实根D.必
有唯一实根3.已知函数,用二分法求的零点时,则其中一个零点的初始区间可以为(?)A.B.C.D.4.设函数, 在用二分法求方程在内
的近似解过程中得,则方程的解所在的区间是(?)A.B.C.D.5.函数的零点所在的区间是(?)A.B.C.D.6.若,则实数的值为
(?)A.4B.6C.9D.127.若函数f(x)唯一零点同时在(0,4),(0,2),(1,2),内,则与f(0)符号相同的是(
  )A.f(4)B.f(2)C.f(1)D.f8.通过下列函数的图象,判断能用“二分法”求其零点的是(?)A.B.C.D.二、多
选题9.某同学求函数的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:则方程的近似解(精确度0.1)可取为A.2.52B.2.56C.2.
66D.2.75三、填空题10.若函数有一个零点是2,则函数的零点是______.11.定义方程的实根叫做函数的“新驻点”,若函数
,,的“新驻点”分别为,,,则,,的大小关系为_______.12.已知函数的零点为,不等式的最小整数解为,则______.13.
定义在上的奇函数满足,且当时,,则方程在上的所有根之和为____.四、解答题14.已知A地到B地的电话线路发生故障(假设线路只有一
处发生故障),这是一条10km长的线路,每隔50m有一根电线杆,如何迅速查出故障所在(精确到50m)?15.已知函数为上的连续函数
.(1)若函数在区间上存在零点,求实数的取值范围.(2)若,判断在上是否存在零点?若存在,请在误差不超过0.1的条件下,用二分法求
出这个零点所在的区间;若不存在,请说明理由.16.设函数.(1)证明:在区间(-1,0)内有一个零点;(2)借助计算器,求出在区间
(-1,0)内零点的近似解.(精确到0.1)17.已知函数的图象为曲线C,若曲线C存在与直线垂直的切线,求实数m的取值范围.参考答
案:1.A【分析】根据函数f(x)=ax+b有一个零点是2,得到b=-2a,再令g(x)=0求解.【详解】因为函数f(x)=ax+
b有一个零点是2,所以b=-2a,所以g(x)=-2ax2-ax=-a(2x2+x).令g(x)=0,得x1=0,x2=-.故选:
A2.D【分析】根据零点存在性定理及函数的单调性判断即可.【详解】解:因为在区间上连续的单调函数,且,所以函数的图象在内与轴只有一
个交点,即方程在内只有一个实根.故选:D3.C【分析】根据函数解析式,结合二次函数与对数函数单调性,分别判断ABD都不正确,再结合
零点存在性定理,即可得出结果.【详解】因为函数在上显然是连续函数,和在上都是增函数,当时,,所以在上恒成立; 当时,,所以在上也恒
成立; 当时,,所以在上恒成立,又,,根据函数零点存在性定理,可得的其中一个零点的初始区间可为故选:C.【点睛】方法点睛:判断零点
所在区间的一般方法:先根据题中条件,判断函数在所给区间是连续函数,再由零点存在性定理,即可得出结果.4.C【分析】先判断函数的单调
性,再根据已知条件确定方程的解所在的区间即可.【详解】函数在上为增函数,又,则方程的解所在的区间为.故选:C.【点睛】本题主要考查
了利用二分法求方程的解所在的区间问题.属于较易题.5.B【分析】利用零点存在性定理求解即可【详解】函数在 上单调递增,且在上连续.
因为,,所以,所以函数的零点所在的区间是.故选:B6.A【分析】由换底公式对原式变型即可求解.【详解】∵,∴,∴.故选:A.7.C
【分析】根据零点存在定理判断,注意零点的唯一性.【详解】由题意的唯一零点在上,因此与符号相同,,,符号相同且与符号相反,故选:C.
8.C【解析】利用二分法的定义依次判断选项即可得到答案.【详解】在A中,函数无零点,故排除A,在B和D中,函数有零点,但它们在零点
左右的函数值符号相同,因此它们都不能用二分法来求零点.而在C中,函数图象是连续不断的,且图象与x轴有交点,并且在交点两侧的函数值符
号相反,所以C中的函数能用二分法求其零点.故选:C【点睛】本题主要考查二分法的定义,同时考查学生分析问题的能力,属于简单题.9.A
B【分析】根据表格中函数值在的左右两侧,最接近的值,即,可知近似根在之内,再在四个选项中进行选择,得到答案.【详解】由表格函数值在
的左右两侧,最接近的值,即,可知方程的近似根在内,因此选项中2.52符合,选项中2.56也符合,故选.【点睛】本题考查利用二分法求
函数零点所在的区间,求函数零点的近似解,属于简单题.10.0或【分析】先求得的关系式,然后求得函数的零点.【详解】由于函数有一个零
点是,所以,,所以,由于,所以或.故答案为:0或11.【分析】先根据函数的新定义分别求出,,,然后再比较大小【详解】由,得,所以由
题意得,解得,由,得,所以由题意得,令,(),则,所以在上递增,因为,,所以存在,使,所以,由,得,所以由题意得,令,则,令,则或
,当或时,,当,,所以在和上递增,在上递减,所以的极大值为,极小值为,因为,,所以存在唯一零点,所以,所以,故答案为:12.【分析
】利用单调性和零点存在定理可知,由此确定的范围,进而得到.【详解】函数为上的增函数,,,函数的零点满足,,的最小整数解.故答案为:
.13.【分析】由奇函数满足,可知函数的周期性与对称性,作出函数图象,判断函数与函数的交点情况.【详解】因为函数满足,所以函数的对
称轴为直线,又因为函数为奇函数,所以又,所以,所以函数的周期为2,又因为当时,,作出函数和的简图如图所示,由可得,故当时,线段与曲
线仅有一个交点,故由图可知,有个交点,这个交点是关于点对称的,且关于点对称的两个点的横坐标之和为,则所有根之和为.故答案为:.14
.见解析【解析】利用二分法取线段的中点即可迅速查出故障所在.【详解】如图:可首先从中点C开始检查,若段正常,则故障在段;再到段中点
D检查,若段正常,则故障在段;再到段中点E检查……每检查一次就可以将待查的线路长度缩短一半,经过8次查找,可将故障范围缩小到50m
之内,即可迅速找到故障所在.【点睛】本题考查了二分法在生活中的应用,理解二分法的定义,属于基础题.15.(1);(2)存在,区间为
.【分析】(1)根据,结合二次函数的图象与性质,可知在区间上单调递减,结合条件在区间上存在零点,则有,解不等式组即可求出实数的取值
范围;(2)当时,得,可知在区间上单调递减,并求得,根据零点存在性定理可知在上存在唯一零点,最后利用二分法和零点存在性定理,求出在
误差不超过0.1的条件下的零点所在的区间.(1)解:为二次函数,开口向上,对称轴为,可知函数在区间上单调递减,∵在区间上存在零点,
∴,即,解得:,∴实数的取值范围是.(2)解:当时,为二次函数,开口向上,对称轴为,所以在区间上单调递减,,,则,∴函数在上存在唯
一零点,又为上的连续函数,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,此时误差为,即满足误差不超过0.1,∴零点所在的区间为.
16.(1)证明见解析;(2).【分析】(1)令,转化为函数的交点问题,利用数形结合法证明;(2)利用函数零点存在定理,根据(1)
的建立求解.【详解】(1)令,则,令,在同一坐标系中作出函数的图象,如图所示:因为,即,所以在区间(-1,0)内有零点,再由图象知在区间(-1,0)内有一个零点.(2)由;由;由;由,所以.17.【分析】求出导函数,由题意,原问题等价于有解,从而即可求解.【详解】解:函数的导数,由题意,若曲线C存在与直线垂直的切线,则,即有解,又因为,所以,即,所以实数m的取值范围是.试卷第11页,共33页答案第11页,共22页试卷第11页,共33页答案第11页,共22页
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