專題透析二 二分法和方程零點(diǎn)問題專題高分必刷題-2021-2022學(xué)年高一數(shù)學(xué)【考題透析】滿分計(jì)劃系列(人教A版2019必修第一冊(cè))_第1頁
專題透析二 二分法和方程零點(diǎn)問題專題高分必刷題-2021-2022學(xué)年高一數(shù)學(xué)【考題透析】滿分計(jì)劃系列(人教A版2019必修第一冊(cè))_第2頁
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專題透析二:二分法和方程零點(diǎn)問題專題高分必刷題一、單選題1.(2021·全國·高一)設(shè)f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在(1,1.5)內(nèi)的近似解的過程中,有f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,則該方程的根所在的區(qū)間為()A.(1,1.25) B.(1.25,1.5)C.(1.5,2) D.不能確定2.(2022·全國·高三專題練習(xí))若函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)存在一個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是()A. B. C.(-∞,-1) D.(-∞,-1)∪3.(2022·全國·)已知函數(shù)下列關(guān)于函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷正確的是()A.當(dāng)a>0時(shí),至少有2個(gè)零點(diǎn)B.當(dāng)a>0時(shí),至多有7個(gè)零點(diǎn)C.當(dāng)a<0時(shí),至少有4個(gè)零點(diǎn)D.當(dāng)a<0時(shí),至多有4個(gè)零點(diǎn)4.(2022·全國·專題)以下函數(shù)在區(qū)間(0,)上必有零點(diǎn)的是()A.y= B.y= C.y=ln(x+) D.y=2x+15.(2022·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的周期為2的函數(shù),且對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒有f(x)﹣f(﹣x)=0,當(dāng)x∈[﹣1,0]時(shí),f(x)=x2,若g(x)=f(x)﹣logax在x∈(0,+∞)上有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.(3,5) B.(2,3) C.(3,6) D.(4,5)6.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A. B. C. D.7.(2021·云南大理·模擬預(yù)測(cè)(理))設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)?,滿足,且當(dāng)時(shí),.若對(duì)任意,都有,則m的取值范圍是()A. B.C. D.8.(2021·江蘇·高一課時(shí)練習(xí))設(shè)a為實(shí)數(shù),若方程在區(qū)間上有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,則a的取值范圍是().A. B.C. D.9.(2021·江蘇·高一課時(shí)練習(xí))在一次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)運(yùn)用圖形計(jì)算器采集到如下一組數(shù)據(jù):x01.002.03.0y0.240.5112.023.988.02在四個(gè)函數(shù)模型(a,b為待定系數(shù))中,最能反映,y函數(shù)關(guān)系的是().A. B. C. D.10.(2021·內(nèi)蒙古寧城·高三月考(文))已知函數(shù),關(guān)于的方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.11.(2021·廣西桂林·高三月考(理))已知函數(shù)f(x)=若關(guān)于x的不等式[f(x)]2+af(x)-b2<0恰有1個(gè)整數(shù)解,則實(shí)數(shù)a的最大值是()A.2 B.3 C.5 D.812.(2021·四川·射洪中學(xué)高一月考)已知函數(shù),若方程有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍為()A. B. C. D.13.(2021·全國·高三專題練習(xí))定義域?yàn)镽的函數(shù)若關(guān)于x的函數(shù)有5個(gè)不同的零點(diǎn)、、、、,則等于().A.15 B.20 C.30 D.35二、多選題14.(2021·山東省東明縣第一中學(xué)高三月考)已知函數(shù),函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),,那么()A.在R上關(guān)于直線x=1對(duì)稱B.當(dāng)x>0時(shí),單調(diào)遞減C.當(dāng)時(shí),有6個(gè)零點(diǎn)D.當(dāng)時(shí),所有零點(diǎn)的和為615.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=其中m>0.若存在實(shí)數(shù)b,使得關(guān)于x的方程f(x)=b有三個(gè)不同的根,則實(shí)數(shù)m可能的值有()A.2 B.3 C.4 D.516.(2021·山東·安丘市月考)已知函數(shù),其中,下列結(jié)論正確的是()A.存在實(shí)數(shù),使得函數(shù)為奇函數(shù)B.存在實(shí)數(shù),使得函數(shù)為偶函數(shù)C.當(dāng)時(shí),若方程有三個(gè)實(shí)根,則D.當(dāng)時(shí),若方程有兩個(gè)實(shí)根,則17.(2021·江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)高三開學(xué)考試)已知函數(shù),若函數(shù)有個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的可能取值是()A. B. C. D.18.(2021·重慶市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三開學(xué)考試)已知函數(shù)對(duì)任意都有,若的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對(duì)稱,且對(duì)任意的,,且,都有,則下列結(jié)論正確的是().A.是偶函數(shù) B.的周期T=2C.在上有7個(gè)零點(diǎn) D.在單調(diào)遞增19.(2021·江蘇省外國語學(xué)校高二期中)給定函數(shù).下列說法正確的有()A.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增B.函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)C.當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不同的的解D.若方程只有一個(gè)解,則20.(2021·廣東廣州·高三月考)已知函數(shù),則()A.對(duì)任意的,函數(shù)都有零點(diǎn).B.當(dāng)時(shí),對(duì),都有成立.C.當(dāng)時(shí),方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.D.當(dāng)時(shí),方程有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.三、填空題21.(2022·全國·高三專題練習(xí))若方程至少有一個(gè)正根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_________.22.(2022·全國·高三專題練習(xí))關(guān)于的方程的兩根都大于2,則的取值范圍是______23.(2022·全國·高三專題練習(xí))若函數(shù)的零點(diǎn)在區(qū)間上,則k的值為___________.24.(2021·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若方程有四個(gè)不同的根,則的取值范圍是______.25.(2022·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)f(x)=,x∈(﹣1,3),定義在R上的偶函數(shù)g(x)滿足g(1+x)=g(1﹣x),當(dāng)x∈(﹣1,0)時(shí),g(x)=x+1,則f(x)與g(x)的圖象所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為__.26.(2021·北京豐臺(tái)二中高三月考)關(guān)于的方程,給出下列四個(gè)命題:①存在實(shí)數(shù),使得方程恰有2個(gè)不同的實(shí)根;②存在實(shí)數(shù),使得方程恰有4個(gè)不同的實(shí)根;③存在實(shí)數(shù),使得方程恰有5個(gè)不同的實(shí)根;④存在實(shí)數(shù),使得方程恰有8個(gè)不同的實(shí)根;其中所有真命題的序號(hào)是__________.27.(2021·天津市新華中學(xué)高三月考)已知函數(shù),若方程有四個(gè)不同的解,,,,且,則的取值范圍是__________.四、解答題28.(2022·全國·高三專題練習(xí))用二分法求方程2x3+3x-3=0的一個(gè)正實(shí)數(shù)近似解(精確度是0.1).29.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)是偶函數(shù).(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)若函數(shù),函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.30.(2021·江蘇·高一課時(shí)練習(xí))已知定義在上的函數(shù)的圖象是一條不間斷的曲線,,其中,設(shè),求證:函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn).31.(2021·四川·樹德中學(xué)高一月考)已知二次函數(shù)滿足對(duì)任意,都有;;的圖象與軸的兩個(gè)交點(diǎn)之間的距離為.(1)求的解析式;(2)記,(i)若為單調(diào)函數(shù),求的取值范圍;(ii)記的最小值為,若方程有兩個(gè)不等的根,求的取值范圍.參考答案1.B【詳解】∵f(1.25)·f(1.5)<0,且f(x)是單調(diào)增函數(shù),∴該方程的根所在的區(qū)間為(1.25,1.5).故選:B.2.D【詳解】當(dāng)a=0時(shí),f(x)=1與x軸無交點(diǎn),不合題意,所以a≠0;函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)是單調(diào)函數(shù),所以f(-1)·f(1)<0,即(5a-1)(a+1)>0,解得a<-1或a>.故選:D.3.B【詳解】解:對(duì)于y=x3﹣3x,x≤0,y′=3x2﹣3,令y′=0,可得x=±1,故y=x3﹣3x,x≤0在x=﹣1處取最大值2.①當(dāng)a>0時(shí):要取得最少的零點(diǎn)個(gè)數(shù),則a>1,此時(shí)(x>0)此時(shí)函數(shù)圖象如圖.故有,故f(x)=﹣1,由圖得y=f(f(x))﹣2零點(diǎn)個(gè)數(shù)為1.故A錯(cuò)誤.要取得最多的零點(diǎn)個(gè)數(shù),則此時(shí)0<a<1,此時(shí)<2,(x>0).如圖故有,所以f1(x)=﹣1,f2(x)=t1,f3(x)=t2.其中t2,t1<,∴f1(x)=﹣1有一根,f2(x)=t1最多2個(gè)根,f3(x)=t2.最多有4個(gè)根,一共最多有7個(gè)零點(diǎn).故B正確.②當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)y=x+為增函數(shù),畫出圖象有令y=f(f(x))﹣2=0有f1(x)=﹣1,f2(x)=t,其中t+=2即t2﹣2t+a=0,由圖知t>0,故t=1+>2.故f1(x)=﹣1有2個(gè)零點(diǎn),f2(x)=t有一個(gè)零點(diǎn).故一共有3個(gè)零點(diǎn).所以C,D錯(cuò)誤.故選:B.4.C【詳解】根據(jù)題意,依次分析選項(xiàng):對(duì)于A:,y==,在區(qū)間(0,)單調(diào)遞增,且y>0恒成立,在區(qū)間(0,)上沒有零點(diǎn),不符合題意;對(duì)于B,y==,在區(qū)間(0,)單調(diào)遞增,且有y>0恒成立,在區(qū)間(0,)上沒有零點(diǎn),不符合題意;對(duì)于C,y=ln(x+),當(dāng)x=時(shí),y=ln1=0,區(qū)間(0,)上有零點(diǎn),符合題意;對(duì)于D,y=2x+1,在區(qū)間(0,)單調(diào)遞增,且y>0恒成立,在區(qū)間(0,)上沒有零點(diǎn),不符合題意.故選:C.5.A【詳解】∵f(x)﹣f(﹣x)=0,∴f(x)為偶函數(shù),又函數(shù)f(x)是定義在R上的周期為2的函數(shù),且當(dāng)x∈[﹣1,0]時(shí),f(x)=x2,作出函數(shù)f(x)的圖象如圖:∵g(x)=f(x)﹣logax在x∈(0,+∞)上有三個(gè)零點(diǎn),∴y=f(x)與y=logax在x∈(0,+∞)上有三個(gè)交點(diǎn),∴,解得3<a<5.∴實(shí)數(shù)a的取值范圍是(3,5),故選:A.6.C【詳解】畫出f(x)=的圖象,如圖:.由函數(shù)g(x)=f(x)-m有3個(gè)零點(diǎn),結(jié)合圖象得:0<m<1,即m∈(0,1).故選:C7.B【詳解】解:時(shí),,,,即右移1個(gè)單位,圖像變?yōu)樵瓉淼?倍.如圖所示:當(dāng)時(shí),,令,解得,所以要使對(duì)任意,都有,則,,故選:B.8.C【詳解】令,由方程在區(qū)間上有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解可得,即或,解得,故選:C9.B【詳解】由題中表格數(shù)據(jù)畫出散點(diǎn)圖,如圖所示,觀察圖象,類似于指數(shù)函數(shù)對(duì)于A,是一次函數(shù),圖象是一條直線,所以A錯(cuò)誤,對(duì)于B,是指數(shù)型函數(shù),所以B正確,對(duì)于C,是對(duì)數(shù)型函數(shù),由于表中的取到了負(fù)數(shù),所以C錯(cuò)誤,對(duì)于D,是反比例型函數(shù),圖象是雙曲線,所以D錯(cuò)誤,故選:B10.B解:因?yàn)?,函?shù)圖象如下所示:要使關(guān)于的方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,即有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,令,,,則或或,因?yàn)榉匠瘫赜幸徽回?fù)兩個(gè)根,所以,且,,所以,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,所以,即故選:B11.D【詳解】由題設(shè),分段函數(shù)的圖象如下:若不等式有且,要使上恰有1個(gè)整數(shù)解,由圖及函數(shù)性質(zhì)知:或或,∴對(duì)應(yīng)解集端點(diǎn)的最值分別為或或,而,∴或或,故a的最大值是8.故選:D12.D【詳解】∵函數(shù),方程有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)根∴作出函數(shù)和圖象,如圖所示:設(shè),根據(jù)函數(shù)對(duì)稱性可得.令,得,所以,則的取值范圍為.故選:D.13.C【詳解】作函數(shù)的圖象如圖所示,則由函數(shù)有5個(gè)不同的零點(diǎn)知,解得.解得或.若,則或或;若,則或.故.故選:C.14.ACD【詳解】由函數(shù),對(duì)于A:由f(2﹣x)=2e﹣|2﹣x﹣1|=2e﹣|x﹣1|=f(x),可得在R上關(guān)于直線x=1對(duì)稱,故A正確;對(duì)于B:由f(x)=2e﹣|x﹣1|=,當(dāng)x≤1時(shí),函數(shù)是單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)x>1時(shí),函數(shù)是單調(diào)遞減函數(shù);故B錯(cuò)誤;對(duì)于C:,可得g(x)是周期為2的函數(shù),且當(dāng)x∈[﹣1,1]時(shí),g(x)=﹣x2+1,作出函數(shù)圖象與y=g(x)的圖象,從圖象可知有6個(gè)不同交點(diǎn),故h(x)有6個(gè)零點(diǎn),故C正確;對(duì)于D:根據(jù)圖象可得也關(guān)于直線x=1對(duì)稱,所以6個(gè)零點(diǎn)兩兩關(guān)于直線x=1對(duì)稱,可得6個(gè)零點(diǎn)的和為6,故D正確;綜上,可得答案為ACD.故選:ACD.15.CD【詳解】在同一坐標(biāo)系中,作y=f(x)與y=b的圖象.當(dāng)x>m時(shí),x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2,所以要使方程f(x)=b有三個(gè)不同的根,則有4m-m2<m,即m2-3m>0.又m>0,解得m>3.故選:CD16.AD【詳解】選項(xiàng)A,當(dāng)時(shí),,函數(shù)定義域?yàn)镽,為奇函數(shù),故A正確;選項(xiàng)B,若函數(shù)為偶函數(shù),則,即,由A,當(dāng)時(shí),函數(shù)為奇函數(shù),不成立,故B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,在取得這一段最小值當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增函數(shù)簡(jiǎn)圖如圖所示,若有三個(gè)實(shí)根,即有三個(gè)交點(diǎn),由圖像可知兩個(gè)函數(shù)不可能有三個(gè)交點(diǎn),故C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,,若方程有兩個(gè)實(shí)根,即有兩個(gè)交點(diǎn),此時(shí)直線與在的部分相切,即由,故D正確故選:AD17.BD【詳解】在上單調(diào)遞增且值域?yàn)?;在上單調(diào)遞減且值域?yàn)椋辉谏蠁握{(diào)遞增且值域?yàn)?;故的圖象如下:由題設(shè),有個(gè)零點(diǎn),即有7個(gè)不同解,當(dāng)時(shí)有,即,此時(shí)有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí)有,即,∴有1個(gè)零點(diǎn),有3個(gè)零點(diǎn),此時(shí)共有4個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí)有或或,∴有1個(gè)零點(diǎn),有3個(gè)零點(diǎn),有3個(gè)零點(diǎn),此時(shí)共有7個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí)有或或,∴有1個(gè)零點(diǎn),有3個(gè)零點(diǎn),有2個(gè)零點(diǎn),此時(shí)共有6個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí)有或,∴有3個(gè)零點(diǎn),有2個(gè)零點(diǎn),此時(shí)共有5個(gè)零點(diǎn);綜上,要使有7個(gè)零點(diǎn)時(shí),則,()故選:BD18.BC【詳解】由的圖象關(guān)于關(guān)于點(diǎn)(1,0)對(duì)稱,則,即,故是奇函數(shù),A錯(cuò)誤;由,令,可得,則,則的周期,B正確;由于的周期,故,在不單調(diào),D錯(cuò)誤;對(duì)任意的,,且,都有,即函數(shù)在單調(diào)遞增,由于是奇函數(shù)且,故在單調(diào)遞增在中,令可得故有且只有兩個(gè)零點(diǎn)由于的周期,在上有共7個(gè)零點(diǎn),C正確故選:BC19.AC【詳解】由可知,,時(shí),,遞減,時(shí),,遞增,故A正確;,,時(shí),,因此只在上有一個(gè)零點(diǎn),它與只有一個(gè)交點(diǎn),B不正確;由上面討論知時(shí),遞減,,時(shí),遞增,,作出圖象和直線,如圖,知當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不同的的解,C正確;作函數(shù)的圖象與直線由圖可知若方程只有一個(gè)解,則或,D不正確.故選:AC.20.AC【詳解】當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;所以當(dāng)時(shí),函數(shù)只有個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),函數(shù)只有個(gè)零點(diǎn),時(shí),函數(shù)只有個(gè)零點(diǎn),故A正確;當(dāng)時(shí),由指數(shù)函數(shù)與二次函數(shù)的單調(diào)性知,函數(shù)為單調(diào)遞增函數(shù),故B錯(cuò);當(dāng)時(shí),令,由得或,作出函數(shù)的圖象如圖所示,當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)解;方程有兩個(gè)解;所以方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,故C正確;當(dāng)時(shí),方程,則,如圖所示,有1個(gè)不同的交點(diǎn),則故D錯(cuò)誤.故選:AC21.【詳解】記,①當(dāng)時(shí),,解得,不符合條件;②當(dāng)時(shí),(?。┊?dāng)只有一個(gè)正根,且0不是它的根,則有或,解得;(ⅱ)當(dāng)有兩個(gè)不等正根,則,此時(shí)無解,故答案為:.22.因?yàn)殛P(guān)于的方程的兩根都大于2,令所以有,解得,所以.故答案為:.23.3【詳解】易知函數(shù)在其定義域(1,+∞)上連續(xù)不斷,而,,則函數(shù)的零點(diǎn)在區(qū)間(3,4)上,故k=3.故答案為:3.24.【詳解】依題意,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,,而,當(dāng)時(shí),,,方程有四個(gè)不同的根,即直線與函數(shù)圖象有4個(gè)交點(diǎn),如圖,其交點(diǎn)橫坐標(biāo)為,不妨令,觀察圖象知,,,由得,即,則,由,即得:是方程的兩個(gè)不等實(shí)根,于是得,,則,而在上是遞增的,,因此,,所以的取值范圍是.故答案為:25.4解:根據(jù)題意,函數(shù)f(x)=,其圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,函數(shù)g(x)為偶函數(shù),且滿足g(1+x)=g(1﹣x),則g(x)的圖象也關(guān)于直線x=1對(duì)稱,當(dāng)x∈(﹣1,0)時(shí),g(x)=x+1,則函數(shù)f(x)與g(x)的大致圖象如圖,在區(qū)間(﹣1,3)上,兩個(gè)圖象有四個(gè)交點(diǎn),且兩兩關(guān)于直線x=1對(duì)稱,則兩個(gè)圖象所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為4,故答案為:4.26.①②③④【詳解】方程,可化為,令,則,,在同一坐標(biāo)系中,作出其圖象,如圖所示:當(dāng)時(shí),交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,且在t的值域中,令,解得,故方程恰有5個(gè)不同的實(shí)根;當(dāng),即時(shí),圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),設(shè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,且,令,解得,故方程恰有2個(gè)不同的實(shí)根;當(dāng),即時(shí),圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),設(shè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,且,令,令,解得,故方程恰有4個(gè)不同的實(shí)根;當(dāng),即時(shí),圖象有四個(gè)不同的交點(diǎn),設(shè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,且,令,,,,解得,故方程恰有8個(gè)不同的實(shí)根;故答案為:①②③④27.【詳解】由題意,函數(shù)的圖象,如圖所示,根據(jù)圖象,方程有四個(gè)不同的解,且,可得,所以,所以,令,可得函數(shù),則,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,又由,所以,即的取值范圍是.故答案為:.28.0.6875【詳解】解:令f(x)=2x3+3x-3,經(jīng)計(jì)算,f(0)=-3<0,f(1)=2>0,f(0)·f(1)<0,所以函數(shù)f(x)在(0,1)內(nèi)存在零點(diǎn),即方程2x3+3x-3=0在(0,1)內(nèi)有解.取(0,1)的中點(diǎn)0.5,經(jīng)計(jì)算f(0.5)<0,又f(1)>0,所以方程2x3+3x-3=0在(0.5,1)內(nèi)有解.如此繼續(xù)下去,得到方程的正實(shí)數(shù)解所在的區(qū)間,如下表:(a,b)中點(diǎn)c

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