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1、试题题目:已知函数f(x)=kx,g(x)=tx2-1,k为非零实数.(Ⅰ)设t=k2,若函数f(..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-16 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=kx,g(x)=
t
x2
-1
,k为非零实数.
(Ⅰ)设t=k2,若函数f(x),g(x)在区间(0,+∞)上单调性相同,求k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在正实数k,都能找到t∈[1,2],使得关于x的方程f(x)=g(x)在[1,5]上有且仅有一个实数根,且在[-5,-1]上至多有一个实数根.若存在,请求出所有k的值的集合;若不存在,请说明理由.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的零点与方程根的联系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ) (1)当k>0时,因为f(x)=kx在(0,+∞)上单调递增,…(1分)
所以g(x)=
t
x2
-1
在(0,+∞)上单调递增.
但在(0,+∞)上g′(x)=-
2t
x3
=-
2k2
x3
<0
,所以不符合已知;…(3分)
(2)因为在(0,+∞)上g′(x)=-
2t
x3
=-
2k2
x3
<0
,所以g(x)=
t
x2
-1
在(0,+∞)上单调递减.
所以f(x)=kx在(0,+∞)上单调递减,则k<0,即 k的取值范围是(-∞,0).…(6分)
(Ⅱ)因为f(x)=g(x)?kx3+x2-t=0.   …(7分)
设h(x)=kx3+x2-t,所以h′(x)=3kx2+2x=0?x=0或-
2
3k

因为k>0,所以h(x)在(-∞,-
2
3k
)↑,(-
2
3k
,0)↓,(0,+∞)↑

而h(0)=-t<0,所以h(x)=0在[1,5]上至多一个实数根,在[-5,-1]上至多
有二个实数根.                         …(9分)
(1)由于k>0,要能找到t∈[1,2],使得关于x的方程h(x)=0在[1,5]上有且仅有一个实数根,必须存在t∈[1,2],使得:
h(1)≤0
h(5)≥0
?
k≤t-1
125k≥t-25
?0<k≤1
;          …(11分)
(2)因为“能找到t∈[1,2],使得关于x的方程h(x)=0在[-5,-1]上至多有一个实数
根”的反面是“对任意的t∈[1,2],使得关于x的方程h(x)=0在[-5,-1]上恰有
二个实数根”,即反面?对任意的t∈[1,2],下列不等式组成立.
-5≤-
2
3k
≤-1
h(-5)≤0
h(-1)≤0
h(-
2
3k
)>0
?
24
125
≤k<
6
9
.…(13分)
因为k>0,所以,“能找到t∈[1,2],使得关于x的方程h(x)=0在[-5,-1]上至
多有一个实数根”?0<k<
24
125
6
9
≤k<+∞
.…(14分)
由(1)(2)同时成立得:0<k<
24
125
6
9
≤k≤1

所以,存在正实数k符合要求,所有k的值的集合为:
{k|0<k<
24
125
6
9
≤k≤1
}.    …(15分)
(直接讨论、或讨论函数f(x)=kx,g(x)=
t
x2
-1
的图象的关系或变量分离转化
为三次函数讨论,请酌情给分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=kx,g(x)=tx2-1,k为非零实数.(Ⅰ)设t=k2,若函数f(..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的零点与方程根的联系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的零点与方程根的联系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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