已知函数f(x)=1+x﹣+﹣+…+,g(x)=1﹣x+﹣+﹣…﹣,设函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4)...
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已知函数f(x)=1+x﹣+﹣+…+,g(x)=1﹣x+﹣+﹣…﹣,设函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z内,则b﹣a的最小值为( )
A. | 8 | B. | 9 | C. | 10 | D. | 11 |
【回答】
考点: | 函数的零点与方程根的关系;函数最值的应用. |
专题: | 计算题;函数的*质及应用. |
分析: | 可通过导数法求得f(x)与g(x)的零点,从而可得f(x+3)和g(x﹣4)的零点,继而可求得F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)的具体区间,从而可求得b﹣a的最小值. |
解答: | 解:∵f(x)=1+x﹣+﹣+…+, ∴f′(x)=(1﹣x)+(x2﹣x3)+…+x2012 =(1﹣x)(1+x2+x4+…+x2010)+x2012 当x=﹣1时,f′(x)=2×1006+1=2013>0, 当x≠﹣1时,f′(x)=(1﹣x)(1+x2+x4+…+x2010)+x2012 =(1﹣x)•+x2012 =>0, ∴f(x)=1+x﹣+﹣+…+在R上单调递增; 又f(0)=1, f(﹣1)=﹣﹣﹣﹣…﹣<0, ∴f(x)=1+x﹣+﹣+…+在(﹣1,0)上有唯一零点, 由﹣1<x+3<0得:﹣4<x<﹣3, ∴f(x+3)在(﹣4,﹣3)上有唯一零点. ∵g(x)=1﹣x+﹣+﹣…﹣, ∴g′(x)=(﹣1+x)+(﹣x2+x3)+…﹣x2012 =﹣[(1﹣x)+(x2﹣x3)+…+x2012] =﹣f′(x)<0, ∴g(x)在R上单调递减; 又g(1)=(﹣)+(﹣)+…+(﹣)>0, g(2)=﹣1+(﹣)+(﹣)+…+(﹣), ∵n≥2时,﹣=<0, ∴g(2)<0. ∴g(x)在(1,2)上有唯一零点, 由1<x﹣4<2得:5<x<6, ∴g(x﹣4)在(5,6)上有唯一零点. ∵函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4), ∴F(x)的零点即为f(x+3)和g(x﹣4)的零点. ∴F(x)的零点区间为(﹣4,﹣3)∪(5,6). 又b,a∈Z, ∴(b﹣a)min=6﹣(﹣4)=10. 故选C. |
点评: | 本题考查函数的零点,考查利用导数判断函数的单调*及零点存在定理的应用,考查综合分析与转化的能力,属于难题. |
知识点:函数的应用
题型:选择题
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